Answer
La función \( f(x) \) está definida por dos partes:
1. Para \( x < 1 \): \( f(x) = 3x + 1 \)
2. Para \( x \geq 1 \): \( f(x) = 5 - x \)
**Gráfica:**
- Una línea recta con pendiente positiva que pasa por \( (0,1) \) y \( (1,4) \) para \( x < 1 \).
- Una línea recta con pendiente negativa que pasa por \( (1,4) \) y \( (2,3) \) para \( x \geq 1 \).
**Dominio:** Todos los números reales (\( \mathbb{R} \)).
**Rango:** Todos los números reales menores o iguales a 4 (\( (-\infty, 4] \)).
Solution
Para la función por partes dada:
\[
f(x) = \begin{cases}
3x + 1, & \text{si } x < 1 \\
5 - x, & \text{si } x \geq 1
\end{cases}
\]
### Traza de la Gráfica
**1. Para \( x < 1 \): \( f(x) = 3x + 1 \)**
- **Pendiente (m):** 3
- **Intersección con el eje Y (b):** 1
- **Comportamiento:** Es una línea recta que aumenta con una pendiente de 3.
- **Punto de transición:** Al acercarse a \( x = 1 \) desde la izquierda, \( f(1^-) = 3(1) + 1 = 4 \).
**2. Para \( x \geq 1 \): \( f(x) = 5 - x \)**
- **Pendiente (m):** -1
- **Intersección con el eje Y (b):** 5
- **Comportamiento:** Es una línea recta que disminuye con una pendiente de -1.
- **Punto de inicio:** En \( x = 1 \), \( f(1) = 5 - 1 = 4 \).
**Punto de Unión:**
- Ambas ramas de la función se conectan en el punto \( (1, 4) \), asegurando continuidad en este punto.
**Representación Gráfica:**
Aunque no puedo proporcionar una gráfica visual aquí, puedes seguir estos pasos para graficarla:
1. **Dibuja el área para \( x < 1 \):**
- Plota dos puntos, por ejemplo, \( x = 0 \Rightarrow f(0) = 1 \) y \( x = 1 \Rightarrow f(1^-) = 4 \).
- Dibuja una línea recta que pase por estos puntos. Usa un círculo abierto en \( (1,4) \) para indicar que \( x < 1 \).
2. **Dibuja el área para \( x \geq 1 \):**
- Plota dos puntos, por ejemplo, \( x = 1 \Rightarrow f(1) = 4 \) y \( x = 2 \Rightarrow f(2) = 3 \).
- Dibuja una línea recta que pase por estos puntos. Usa un círculo cerrado en \( (1,4) \) para indicar que \( x \geq 1 \).
3. **Unión de las dos ramas:**
- Asegúrate de que ambas ramas se conecten en \( (1,4) \).
### Dominio y Rango
- **Dominio:** El conjunto de todos los valores posibles de \( x \) para los cuales está definida la función.
\[
\text{Dominio} = \mathbb{R} \quad (\text{todos los números reales})
\]
- **Rango:** El conjunto de todos los valores posibles de \( f(x) \).
- **Para \( x < 1 \):** \( f(x) = 3x + 1 \) puede tomar cualquier valor menor o igual a 4 cuando \( x \) se acerca a 1 desde la izquierda.
- **Para \( x \geq 1 \):** \( f(x) = 5 - x \) puede tomar cualquier valor menor o igual a 4 cuando \( x \) crece sin límite.
\[
\text{Rango} = (-\infty, 4]
\]
### Resumen
- **Dominio:** \( \mathbb{R} \) (todos los números reales).
- **Rango:** \( (-\infty, 4] \).
- **Gráfica:** Consiste en dos líneas rectas que se unen en el punto \( (1,4) \):
- Una línea con pendiente positiva para \( x < 1 \).
- Una línea con pendiente negativa para \( x \geq 1 \).
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