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Halle el dominio y rango de la función: \( f(x)=\left|2 x^{2}-8 x\right|-8 \)

Ask by Watkins Stuart. in Colombia
Dec 08,2024

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Answer

El dominio de \( f(x) \) es \( (-\infty, \infty) \) y el rango es \( [-8, \infty) \).

Solution

Para encontrar el dominio y el rango de la función \( f(x) = |2x^2 - 8x| - 8 \), primero analizaremos el dominio. ### Dominio La función \( f(x) \) está definida para todos los valores de \( x \) porque la expresión dentro del valor absoluto, \( 2x^2 - 8x \), es un polinomio, y los polinomios están definidos para todos los números reales. Por lo tanto, el dominio de \( f(x) \) es: \[ \text{Dominio: } (-\infty, \infty) \] ### Rango Ahora, para encontrar el rango, primero analizamos la expresión \( 2x^2 - 8x \). 1. **Encontrar los puntos críticos**: Para esto, derivamos la función \( g(x) = 2x^2 - 8x \) y encontramos sus extremos. \[ g'(x) = 4x - 8 \] Igualamos a cero para encontrar los puntos críticos: \[ 4x - 8 = 0 \implies x = 2 \] 2. **Evaluar \( g(x) \) en el punto crítico**: \[ g(2) = 2(2^2) - 8(2) = 8 - 16 = -8 \] 3. **Comportamiento en los extremos**: Como \( g(x) \) es una parábola que abre hacia arriba (el coeficiente de \( x^2 \) es positivo), el valor mínimo de \( g(x) \) es \( -8 \) (en \( x = 2 \)) y \( g(x) \) tiende a \( +\infty \) cuando \( x \) tiende a \( \pm\infty \). 4. **Valor absoluto**: Ahora, al aplicar el valor absoluto: \[ |g(x)| = |2x^2 - 8x| \] El valor mínimo de \( |g(x)| \) es \( 0 \) (cuando \( g(x) = 0 \)), y el valor mínimo de \( g(x) \) es \( -8 \), por lo que \( |g(x)| \) alcanzará su mínimo en \( 0 \) y su máximo en \( +\infty \). 5. **Sustituyendo en \( f(x) \)**: \[ f(x) = |g(x)| - 8 \] El mínimo de \( |g(x)| \) es \( 0 \), por lo que: \[ f(x) \text{ tiene un mínimo de } 0 - 8 = -8 \] Y como \( |g(x)| \) puede crecer indefinidamente, \( f(x) \) también puede crecer indefinidamente: \[ f(x) \to +\infty \text{ cuando } |g(x)| \to +\infty \] Por lo tanto, el rango de \( f(x) \) es: \[ \text{Rango: } [-8, \infty) \] ### Resumen - **Dominio**: \( (-\infty, \infty) \) - **Rango**: \( [-8, \infty) \)

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The Deep Dive

Para encontrar el dominio de la función \( f(x) = |2x^2 - 8x| - 8 \), primero observamos que la expresión dentro del valor absoluto es un polinomio de segundo grado, el cual está definido para todos los valores reales de \( x \). Por lo tanto, el dominio es \( \mathbb{R} \) o \((-∞, ∞)\). Ahora, para determinar el rango, comenzamos analizando la expresión \( 2x^2 - 8x \). Esta es una parábola que abre hacia arriba y tiene su vértice en \( x = 2 \). Evaluando en \( x = 2 \), obtenemos \( 2(2)^2 - 8(2) = 8 - 16 = -8 \). Dado que el valor absoluto convierte el mínimo de esta parábola en un valor no negativo, el mínimo de \( |2x^2 - 8x| \) es 0, ocurriendo cuando la parábola toca el eje \( x \) (es decir en \( x = 0 \) y \( x = 4 \)). Así, el valor de \( f(x) \) se convierte en \( -8 \) en su punto más bajo, y a medida que nos alejamos de estos puntos, \( |2x^2 - 8x| \) crece indefinidamente. Por tanto, el rango de \( f(x) \) es \( [-8, \infty) \).

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