Encontrar el Rango de Funciones Raíz Cuadrada

Encuentra el rango de funciones raíz cuadrada; ejemplos y problemas correspondientes con sus respuestas al final de la página.

Análisis Gráfico del Rango de Funciones Raíz Cuadrada

El rango de una función \( y = f(x) \) es el conjunto de valores \( y \) que toma para todos los valores de \( x \) dentro del dominio de \( f \).
¿Cuál es el rango de \( f(x) = \sqrt{x} \)?
El dominio de \( f \) anterior es el conjunto de todos los valores de \( x \) en el intervalo [0 , \( +\infty \) )
A medida que \( x \) toma valores desde 0 hasta \( +\infty \), \( \sqrt{x} \) toma valores desde \( \sqrt {0} \) hasta \( \sqrt{\infty} \) (ver gráfica azul abajo). Por lo tanto, el rango de \( \sqrt {x} \) está dado por el intervalo: [0 , \( +\infty \) )
El rango de la función de la forma \( \sqrt {x + k} \) (ver gráficas roja y verde abajo) está dado por el intervalo: [0 , \( +\infty \) ). Los desplazamientos hacia la derecha e izquierda no afectan el rango de la función.
También podemos escribir el rango \( y = f(x) = \sqrt{x + k} \) en la siguiente forma de desigualdad:
\( y \geq 0 \)   o \( \sqrt{x + k} \geq 0 \)

Ejemplos de Funciones Raíz Cuadrada
Fig1. - Ejemplos de Funciones Raíz Cuadrada.

Ejemplos con Soluciones

Ejemplo 1

Encuentra el rango de la función \( f \) definida por:
\( f(x) = \sqrt {x - 1} \)

Solución al Ejemplo 1

Sabemos, por la discusión anterior, que el rango de la función \( f(x) = \sqrt {x} \) está dado por el intervalo [0 , \( +\infty \) ).
La gráfica de la función dada \( f(x) = \sqrt{x - 1} \) es la gráfica de \( \sqrt{x} \) desplazada 1 unidad hacia la derecha. Un desplazamiento hacia la derecha no afecta el rango. Por lo tanto, el rango de \( f(x) = \sqrt{x - 1} \) también está dado por el intervalo: [ 0 , \( +\infty \) )

Problema Correspondiente 1:

Encuentra el rango de la función \( f \) definida por:
\( f(x) = \sqrt {x + 5} \)

Ejemplo 2

Encuentra el rango de la función \( f \) definida por:
\( f(x) = - \sqrt {x + 2} \)

Solución al Ejemplo 2

Primero comenzamos con el rango de valores de la expresión \( \sqrt {x + 2} \) que puede escribirse en forma de desigualdad de la siguiente manera:
\( \sqrt {x + 2} \geq 0 \)
Multiplicamos ambos lados de la desigualdad por -1 para obtener:
\( - \sqrt {x + 2} \leq 0 \)
El rango de la expresión \( - \sqrt {x + 2} \), que también es el rango de la función dada, está dado por el intervalo ( \( -\infty \) , 0 ]

Problema Correspondiente 2:

Encuentra el rango de la función \( f \) definida por:
\( f(x) = - \sqrt {x - 4} \)

Ejemplo 3

Encuentra el rango de la función \( f \) definida por:
\( f(x) = - 2 \sqrt {x + 3} + 5 \)

Solución al Ejemplo 3

El rango de valores de \( \sqrt{x + 3} \) puede escribirse como una desigualdad:
\( \sqrt{x + 3} \geq 0 \)
Multiplicamos ambos lados por -2 (y cambiamos el signo de la desigualdad) para obtener:
\(- 2 \sqrt {x + 3} \leq 0 \)
Sumamos 5 a ambos lados de la desigualdad anterior para obtener:
\(- 2 \sqrt{x + 3} + 5 \leq 5\)
El rango de valores de la expresión en el lado izquierdo de la desigualdad, que también es el rango de la función dada, está dado por el intervalo:
( \( - \infty , 5 ]\)

Problema Correspondiente 3:

Encuentra el rango de la función \( f \) definida por:
\( f(x) = - 5 \sqrt {x + 3} - 10 \)

Ejemplo 4

Encuentra el rango de la función \( f \) definida por:
\( f(x) = \sqrt{16 - x^2} \)

Solución al Ejemplo 4

Primero necesitamos encontrar el dominio de la función dada, definido como los valores de \( x \) tales que:
\( 16 - x^2 \geq 0 \)
El conjunto solución de la desigualdad anterior es el dominio de \( f(x) \) y está dado por el intervalo:
[ -4 , 4 ]
El rango de valores de \( 16 - x^2 \) para \( x \) en el intervalo [ -4 , 4 ] (dominio) está dado por el intervalo [0 , 16] ya que la gráfica es una parábola con un máximo en el punto (0 , 16).
La función dada es la raíz cuadrada de \( 16 - x^2 \) y, por lo tanto, tiene el rango definido por el intervalo [ \( \sqrt{0} \) , \( \sqrt{16} \) ] = [ 0 , 4 ]. Ver gráficas abajo para una mejor comprensión.

Rango de función raíz cuadrada
Fig2. - Rango de Funciones Raíz Cuadrada.

Problema Correspondiente 4:

Encuentra el rango de la función \( f \) definida por:
\( f(x) = \sqrt{4 - x^2} \)

Ejemplo 5

Encuentra el rango de la función \( f \) definida por:
\( f(x) = \sqrt{x^2 - 25} \)

Solución al Ejemplo 5

El dominio de la función dada es el conjunto de valores de \( x \) tales que:
\( x^2 - 25 \geq 0 \)
El conjunto solución de la desigualdad anterior es el dominio de \( f(x) \) y está dado por el intervalo:
( \( - \infty \) , -5] \( \cup \) [5 , \( + \infty \) )
Para \( x \) en el intervalo ( \( - \infty \) , -5] \( \cup \) [5 , \( + \infty \) ), el rango de la expresión \( x^2 - 25 \) está dado por el intervalo [ 0 , \( +\infty \) ). La función dada es la raíz cuadrada de \( x^2 - 25 \). Por lo tanto, el rango de la función dada está dado por el intervalo:
[ \( \sqrt{0} \) , \( \sqrt{+\infty} \) ) = [ 0 , \( +\infty \) ). Ver gráfica abajo para una mejor comprensión.

Rango de función raíz cuadrada
Fig3. - Rango de Funciones Raíz Cuadrada.

Problema Correspondiente 5:

Encuentra el rango de la función \( f \) definida por:
\( f(x) = \sqrt{x^2 - 1} \)

Ejemplo 6

Encuentra el rango de la función \( f \) definida por:
\( f(x) = \sqrt{x^2 - 4x + 8} \)

Solución al Ejemplo 6

El dominio de la función dada es el conjunto de valores de \( x \) tales que:
\( x^2 - 4x + 8 \geq 0 \)
El discriminante de la expresión cuadrática \( x^2 - 4x + 8 \) está dado por:
\( (-4)^2 - 4 (1)(8) = -16 \)
Dado que el discriminante es negativo, la expresión cuadrática es positiva o negativa para todos los valores de \( x \). Una prueba con \( x = 0 \) revela que la expresión \( x^2 - 4x + 8 \) es siempre positiva y, por lo tanto, el dominio de la función dada es el conjunto de todos los números reales.
A continuación, encontramos el rango de la expresión \( x^2 - 4x + 8 \) que puede escribirse como:
\( x^2 - 4x + 8 = (x - 2)^2 + 4 \)
La gráfica de \( (x - 2)^2 + 4 \) es una parábola con un mínimo en (2 , 4) (el vértice). Por lo tanto, el rango de \( x^2 - 4x + 8 \) está dado por el intervalo [ 4 , \( +\infty \) ). La función dada es la raíz cuadrada de \( x^2 - 4x + 8 \) y, por consiguiente, tiene el rango dado por:
[ \( \sqrt{4} \) , \( \sqrt{+\infty} \) ) = [ 2 , \( +\infty \) ). Ver gráfica abajo para una mejor comprensión.

Rango de función raíz cuadrada
Fig4. - Rango de Funciones Raíz Cuadrada.

Problema Correspondiente 6:

Encuentra el rango de la función \( f \) definida por:
\( f(x) = \sqrt{x^2 + 2x + 10} \)

Respuestas a los Problemas Correspondientes Anteriores


1)   [0 , \( +\infty \) )
2)   ( \( -\infty \) , 0 ]
3)   ( \( -\infty \) , -10 ]
4)   [ 0 , 2 ]
5)   [ 0 , \( +\infty \) )
6)   [ 3 , \( +\infty \) )

Más Referencias y Enlaces

Encontrar dominio y rango de funciones,
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encontrar el dominio de una función
tutoriales y problemas de matemáticas.