Función Racional - Ejercicios Nivel 3 - Aplicaciones

Matemóvil
29 Nov 201710:06

Summary

TLDREn este video, Jorge de Mate Móvil aborda el tema de funciones racionales a través de un ejercicio práctico. Se presenta un caso de administración de medicamentos, donde la concentración de un fármaco en la sangre se modela mediante una función racional del tiempo. Jorge explica cómo la concentración aumenta hasta un punto y luego disminuye debido a la absorción y eliminación corporal. Se resuelve un problema específico, donde se calcula cuánto tiempo tarda la concentración en alcanzar los 2 miligramos por litro, utilizando técnicas analíticas y se compara con una gráfica para verificar la precisión del resultado. Además, se ofrece un reto para que el espectador practique sus habilidades y esté listo para un examen, destacando la importancia de prestar atención a las curvas y tendencias en las gráficas de funciones.

Takeaways

  • 💡 Jorge de Mate Móvil presenta un videotutorial sobre ejercicios de funciones racionales.
  • 📚 Se revisan ejercicios del tercer nivel de la guía de ejercicios, enfocándose en la aplicación práctica.
  • 💊 El problema 11 de la guía involucra la administración de un medicamento y su concentración en la sangre en función del tiempo.
  • ⏱ La concentración del medicamento se describe mediante una función racional que depende del tiempo transcurrido desde su administración.
  • 📈 Se pide analizar la gráfica de la concentración del medicamento y responder a dos preguntas: qué ocurre con la concentración después de muchas horas y cuánto tarda en llegar a 2 miligramos por litro.
  • 🔍 Se observa que la concentración del medicamento aumenta hasta un máximo y luego disminuye a medida que el cuerpo lo metaboliza y elimina.
  • 🧮 Se demuestra matemáticamente que la concentración tiende a cero cuando el tiempo tiende a infinito, utilizando conceptos de álgebra para encontrar asientos horizontales.
  • 🔢 Se resuelve analíticamente cuánto tarda la concentración en llegar a 2 miligramos por litro, reemplazando la concentración en la función y resolviendo para el tiempo.
  • 📐 Se utiliza la factorización para simplificar y resolver la ecuación que representa la concentración a lo largo del tiempo.
  • ⏲ Se concluye que la concentración alcanza los 2 miligramos por litro después de una hora, lo cual se verifica con la ayuda de una gráfica.
  • 📊 Se destaca la importancia de la gráfica para visualizar y verificar los resultados analíticos, asegurando la precisión de las respuestas.
  • 🚀 Se invita al espectador a practicar con un reto adicional para prepararse para un examen, presentando una gráfica para identificar la función correcta.

Q & A

  • ¿Qué se discute en el tercer nivel de los ejercicios resueltos de la función racional?

    -Se discute la aplicación de funciones racionales para resolver problemas prácticos, como el análisis de la concentración de un medicamento en la sangre en función del tiempo.

  • ¿Cómo se expresa la concentración de medicamento en la sangre en función del tiempo según el problema 11 de la guía de ejercicios?

    -La concentración de medicamento en la sangre se expresa como 4 veces el tiempo dividido entre el tiempo al cuadrado más 1, en miligramos por litro.

  • ¿Qué sucede con la concentración de medicamento en la sangre después de muchas horas?

    -Después de muchas horas, la concentración del medicamento en la sangre tiende a cero, ya que el cuerpo absorbe y elimina el medicamento con el tiempo.

  • ¿Cómo se demuestra matemáticamente que la concentración del medicamento tiende a cero después de mucho tiempo?

    -Se utiliza el concepto de asientos horizontales en funciones racionales. Dado que el grado del numerador (1) es menor que el grado del denominador (2), se concluye que hay un asiento horizontal en la concentración igual a cero.

  • ¿Cuánto tarda la concentración en llegar a 2 miligramos por litro?

    -La concentración tarda una hora en llegar a 2 miligramos por litro, lo cual se demuestra al resolver la ecuación de la función racional con la concentración fija en 2.

  • ¿Cómo se resuelve analíticamente el tiempo que tarda la concentración en llegar a 2 miligramos por litro?

    -Se reemplaza la concentración por 2 en la función racional y se resuelve la ecuación resultante, que lleva a una expresión que se factoriza y se resuelve para encontrar el tiempo (t = 1 hora).

  • ¿Qué es el producto notable que se utiliza para factorizar la expresión t^2 - 2at + b^2?

    -El producto notable que se utiliza es (a - b)(a + b), el cual es derivado de la fórmula (a + b)(a - b) = a^2 - b^2.

  • ¿Cómo se relaciona el grado del numerador y del denominador en una función racional para determinar el asiento horizontal?

    -Si el grado del numerador es menor que el grado del denominador, se puede decir que hay un asiento horizontal en la gráfica de la función racional.

  • ¿Cuál es la importancia de analizar gráficamente la función racional en el contexto del problema?

    -El análisis gráfico permite visualizar la tendencia de la concentración del medicamento con el tiempo y verificar la precisión de los cálculos analíticos, como por ejemplo, confirmar que la concentración llega a 2 miligramos por litro después de una hora.

  • ¿Qué tipo de desafío se presenta al final del video para los espectadores?

    -Se presenta un desafío para identificar cuál de las gráficas propuestas corresponde a la función f(x) = (x + b) / (x^2 - 1), lo que requiere atención a las características gráficas de las funciones racionales.

  • ¿Por qué es importante prestar atención a las cintas en el desafío del video?

    -Las cintas en las gráficas de funciones racionales representan los asientos horizontales y son cruciales para identificar correctamente la gráfica que corresponde a la función dada.

  • ¿Cómo se puede mejorar la comprensión de funciones racionales y sus aplicaciones prácticas?

    -A través del estudio de ejercicios resueltos y desafíos prácticos, como los presentados en el video, se puede mejorar la comprensión de cómo las funciones racionales modelan fenómenos del mundo real, como la concentración de medicamentos en la sangre.

Outlines

00:00

😀 Análisis de la función racional en el tiempo

Este párrafo aborda el análisis de una función racional que representa la concentración de un medicamento en la sangre en función del tiempo. Se describe cómo la concentración aumenta hasta un máximo y luego disminuye a medida que el cuerpo metaboliza y elimina el medicamento. Se destaca la importancia de entender este proceso para administrar medicamentos de manera efectiva y segura. Además, se plantean dos preguntas: qué ocurre con la concentración después de muchas horas y cuánto tiempo tarda la concentración en llegar a dos miligramos por litro. Se resuelve la primera pregunta matemáticamente, mostrando que la concentración tiende a cero cuando el tiempo tiende a infinito, y se utiliza la gráfica para responder a la segunda pregunta.

05:01

🧐 Cálculo analítico de la concentración a 2 miligramos por litro

En este párrafo, se aborda el cálculo analítico para determinar el tiempo que tarda la concentración en llegar a 2 miligramos por litro. Se utiliza la ecuación de la concentración en función del tiempo y se resuelve algebraicamente para encontrar el tiempo. Se describe el proceso de factorización y resolución de una ecuación cuadrática para encontrar el valor del tiempo. Al final, se concluye que la concentración llega a 2 miligramos por litro en una hora, lo cual se verifica con la ayuda de una gráfica para confirmar la precisión del cálculo.

10:01

📈 Desafío de gráficas para la función racional

Este párrafo presenta un desafío para el espectador, donde se les pide identificar cuál de las gráficas propuestas corresponde a la función f(x) = (x + b) / (x^2 - 1). Se advierte que el problema es un poco complicado y se sugiere prestar mucha atención a las gráficas para resolverlo. Se indica que la respuesta del desafío se encuentra en la información del vídeo y se anima a los espectadores a suscribirse al canal para obtener más contenido sobre funciones y problemas similares.

Mindmap

Keywords

💡Concentración de medicamento

Se refiere a la cantidad de un fármaco presente en la sangre. En el video, es el tema central ya que se discute cómo varía esta concentración con el tiempo desde la administración del medicamento.

💡Función racional

Una expresión matemática que representa la concentración del medicamento en términos del tiempo. Se utiliza para modelar la relación entre la concentración de un medicamento en la sangre y el tiempo transcurrido desde su administración.

💡Tiempo

En el contexto del video, el tiempo se refiere a las horas transcurridas desde que se administró el medicamento. Es un factor clave en la función racional que describe la concentración del medicamento en la sangre.

💡Gráfica

Una representación visual de los datos que muestra cómo la concentración del medicamento varía con el tiempo. En el video, la gráfica se menciona como una herramienta para visualizar y entender los cambios en la concentración del medicamento.

💡Límite

En matemáticas, un límite describe el comportamiento de una función cuando el valor independiente se acerca a cierto punto. En el video, se utiliza para analizar qué sucede con la concentración del medicamento cuando el tiempo tiende a infinito.

💡Grado del numerador y denominador

En una función racional, el grado del numerador y denominador son importantes para determinar el comportamiento de la función, especialmente en relación con los asientos horizontales. En el video, se utiliza para demostrar que la concentración del medicamento tiende a cero cuando el tiempo es grande.

💡Horizontal asymptote

Una línea que la gráfica de una función racional se acerca pero nunca toca. En el video, se discute que la concentración del medicamento tiende a un asiento horizontal en cero, lo que significa que la concentración no alcanza un valor fijo superior a cero.

💡Factorización

Un método matemático para escribir una expresión como el producto de dos o más factores. En el video, se utiliza la factorización para resolver una ecuación y encontrar el tiempo que tarda la concentración en llegar a un valor específico.

💡Raíz cuadrada

Una operación matemática que busca el valor que, al elevarse al poder de dos, da como resultado un número dado. En el video, se utiliza para resolver la ecuación y encontrar el tiempo en que la concentración del medicamento es de 2 miligramos por litro.

💡Despeje de variable

El proceso de aislar una variable en una ecuación para encontrar su valor. En el video, se realiza el despeje de la variable 't' para encontrar el tiempo en que la concentración del medicamento alcanza un nivel específico.

💡Desafío

Un problema o tarea propuesta al final del video para que el espectador practique y aplique los conceptos aprendidos. En el video, el desafío consiste en identificar la gráfica correcta que corresponde a una función racional dada.

Highlights

Hoy revisaremos el tercer nivel de los ejercicios resueltos de función racional.

Se presentan ejercicios de aplicación para prácticar y estar listo para un examen.

Problema 11 de la guía de ejercicios involucra la administración de un medicamento y su concentración en la sangre.

La concentración del medicamento es modelada por una función racional del tiempo.

Después de muchas horas, la concentración del medicamento tiende a cero.

Se utiliza la gráfica para entender cómo la concentración del medicamento cambia con el tiempo.

La concentración del medicamento alcanza un máximo y luego disminuye.

Se demuestra matemáticamente que la concentración tiende a cero cuando el tiempo tiende a infinito.

Se calcula que la concentración del medicamento llega a 2 miligramos por litro en una hora.

Se utiliza el análisis algebraico para determinar el tiempo que tarda la concentración en alcanzar un nivel específico.

Se factoriza la ecuación para encontrar el tiempo en que la concentración es de 2 miligramos por litro.

Se confirma la solución teórica con una gráfica para verificar la concentración a la hora específica.

El reto final consiste en identificar la gráfica correcta de una función dada.

Se proporciona una pista para el reto, enfocándose en las cintas de la gráfica.

Se invita a los espectadores a suscribirse al canal para ver más contenido de funciones.

Se desea suerte a los espectadores en su preparación para los exámenes.

Transcripts

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ah

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hola chicos yo soy jorge de mate móvil y

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el día de hoy vamos a revisar nuestro

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tercer nivel de los ejercicios resueltos

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de función racional vienen ahora los

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ejercicios de aplicación mucha atención

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veamos primero este problema y luego

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viene un pequeño reto para que pueda

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practicar y estar listo para tu examen

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problema 11 de la guía de ejercicios si

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administra un medicamento a un paciente

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y se vigila la concentración de dicho

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medicamento en la sangre en el tiempo de

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mayor igual a cero el tiempo está

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expresado en horas horas desde que se

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aplicó el medicamento la concentración

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expresada en miligramos por litros está

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dada por la siguiente función una

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función racional concentración en

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función del tiempo es igual a 4 veces el

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tiempo dividido entre el tiempo al

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cuadrado más me piden además tomar en

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cuenta la gráfica y me preguntan dos

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cosas apartado a qué ocurre con la

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concentración después de muchas horas y

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apartado ver cuánto tarda la

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concentración en llegar a dos miligramos

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por litro lo que sucede aquí es que

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tenemos un paciente al cual se le

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inyecta un medicamento

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en el tiempo está expresada en horas y a

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partir de que empieza a correr el tiempo

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la concentración del medicamento va

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aumentando hasta que llega a un tope

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luego de ese tope la concentración del

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medicamento empieza a bajar a bajar a

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bajar y baja cada vez más con el

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transcurso ardiente esto es bastante

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lógico verdad cuando nos tomamos una

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pastilla la pastilla tarda no sea una

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pastilla para el dolor de cabeza tarda

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media hora en hacer efecto y a partir de

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ahí ya te hace efecto pero luego de un

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tiempo ya el efecto de la pastilla

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disminuyen disminuye disminuir por eso

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más adelante seguramente que otra vez

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volver a tomar una pastilla para el

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dolor de cabeza lo mismo sucede con los

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medicamentos en la sangre cuando se

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inyecta un medicamento la concentración

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del medicamento aumenta aumenta aumenta

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en la sangre hasta que llega a un tope

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de la concentración pero a partir de ahí

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el cuerpo transforma este medicamento en

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otras sustancias lo va absorbiendo y

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también eliminando y por ello la

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concentración empieza a bajar a bajar a

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bajar a bajar a bajar y baja cada vez

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más

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este medicamento en la sangre en el

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apartado me preguntan qué ocurre no la

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concentración después de muchas horas

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bueno después de muchas horas

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lógicamente ya el medicamento se va

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eliminando del cuerpo y con el

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transcurso de las horas la concentración

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del medicamento tiende a ser cero esto

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lo vamos a expresar matemáticamente de

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la siguiente manera si es que el tiempo

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tiende a infinito positivo es decir a

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valores muy grandes después de muchas

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horas después de mucho tiempo si el

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tiempo tiende al infinito positivo

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entonces qué es lo que ocurre con la

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concentración la concentración tiende a

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cero

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la concentración se acerca a cero cuando

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transcurren mucho tiempo será que

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podemos demostrar esto con los conceptos

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que hemos aprendido concentración tiende

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a cero si la concentración tiene hacer

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puede que hay un asiento t horizontal en

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concentración igual a cero como podemos

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calcular las internas horizontal es muy

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sencillito lo habíamos aprendido para

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calcular las asientos horizontales

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necesitamos el grado del número

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denominado muy bien grado de el

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numerador a cuánto es igual en este caso

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vamos a ver que aquí en el numerador

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tenemos solamente aten y éste está

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elevado a la 1 mayor exponente del

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tiempo ojo ahora tiempo reemplaza a

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nuestra variable x así que el grado el

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numerador mayor exponente del tiempo es

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igual a 1 y por otro lado necesitamos

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también el grado del denominador ojo

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ahora en respecto al tiempo ya no hay xx

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ya xy desaparecieron

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ahora en el denominador a quien tenemos

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tenemos a 1 y ante al cuadrado cuál es

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el exponente más grande del tiempo ss2

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muy bien y ahora el grado el numerador

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es igual a 1 y el grado del denominador

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es igual a 2 por lo tanto el grado de el

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numerador va a ser menor que el grado

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del denominador y cuando eso ocurre que

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es lo que sucede con las asientos dos

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horizontales cuando eso ocurre podemos

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decir que hay una éxito está horizontal

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en donde te acuerdas cuando se cumplía

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esta condición si el grado el numerador

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era menor que el grado el denominador

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decimos que haya sido horizontal en

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dónde

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e

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pero en este caso quienes lleguen en el

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eje y tenemos ahora en la concentración

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en concentración igual hacer en esto ahí

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demostramos nuestra asín total

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horizontal así que nos quedó exactamente

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el mismo resultado si hay una cinta

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horizontal en concentración igual a cero

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significa que a medida que avanza el

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tiempo la concentración tiende a ser

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cero y con eso tenemos el apartado a que

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interesante de verdad apartado ve cuánto

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tarda la concentración en llegar a dos

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miligramos por litro si tuviéramos un

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gráfico muy certero pues simplemente lo

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podríamos usar gráficamente pero en un

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ratito más lo vemos en el gráfico por

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ahora vamos a hacerlo matemáticamente

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analíticamente cuánto tarda la

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concentración en llegar a 2 miligramos

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por litro aquí tenemos la concentración

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en función del tiempo así que qué te

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parece si reemplazamos concentración por

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2 y averiguamos el tiempo que se

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necesita para llegar a dicha

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concentración lo vamos a comparar con

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nuestro gráfico a ver qué tan acertado

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estamos concentración en función del

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tiempo es igual a 4

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/ t al cuadrado tiempo al cuadrado más 1

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la concentración cuánto vale la

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concentración va lento aquí está para

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este caso es 2 va a ser igual a cuánto 4

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veces el tiempo dividido entre el tiempo

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al cuadrado más 1 lo que tenemos que

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calcular ahora es el tiempo así que

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vamos a despejar esa variable mira este

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tema cuadrado más uno que está aquí

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dividían en el segundo miembro lo voy a

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pasar el primer miembro realizando la

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operación contraria es decir

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multiplicando y me va a quedar t al

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cuadrado más uno va a quedar arriba en

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el numerador aquí vamos a tener un 4 t y

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este 2 que está arriba en el numerador

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lo pasamos al denominador del segundo

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miembro aquí podemos reducir algo claro

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que si vamos a tener que t al cuadrado

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más uno va a ser igual a cuanto mitad de

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2 1 mitad de 42 me quedaría que t al

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cuadrado más uno es igual a cuanto dos

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veces esté en dos veces este ojo

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4 se simplifica a 2 no vayas a colocarte

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cuadrados

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dos veces este ok y ese uno nos

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olvidamos por ahora este dos te lo vamos

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a pasar a restar al primer miembro y me

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va a quedar t cuadrado menos dos más uno

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igual a cero

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voy a colocarlo por el t al cuadrado

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menos dos más uno igual a cero

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podemos factorizar esta expresión que

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esté en el primer miembro se pueda no se

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puede vamos a acordarnos de un cachito

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de factorización que era al cuadrado

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menos dos veces a por b más ve al

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cuadrado esto factor izado de dónde

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viene de dónde viene esta expresión

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bueno esta expresión viene de al menos

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20 al cuadrado si uno de nuestros

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productos notables más importantes

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binomio al cuadrado a menos b al

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cuadrado es igual al cuadrado menos 2

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abel más bay cuadrado

play07:20

aquí tenemos exactamente lo mismo porque

play07:22

aquí este 2 pero si quieres lo colocó

play07:24

como dos por uno por t

play07:28

solamente para darle esta forma

play07:30

exactamente igual y éste uno lo puede

play07:33

al cuadrado y ahora ya factor izado

play07:37

cuánto nos quedarían nos quedaría el

play07:39

primer término menos ese mundo elevado

play07:41

al cuadrado el primer término aquí este

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y el segundo es uno elevado al cuadrado

play07:47

y esto va a ser igual a cero ahora

play07:49

simplemente nos queda despejar el tiempo

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t

play07:53

para ello este 1 este cuadrado lo voy a

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pasar el segundo miembro como raíz de la

play07:58

siguiente manera de menos 1 va a ser

play08:01

igual a cuánto va a ser igual a más

play08:03

menos la raíz cuadrada de 0 ya sabemos

play08:07

que la raíz cuadrada solamente de cero

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es 0 el más menos ya no tiene sentido no

play08:12

tiene sentido ponerle más menos al cero

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porque es lo mismo por lo tanto te me va

play08:17

a quedar igualan 0 1 y tiempo sería

play08:21

entonces igual a 1 el tiempo está

play08:24

expresado en horas así que voy a

play08:25

colocarme por aquí una hora y ese sería

play08:28

el valor del tiempo cuánto tarda la

play08:30

concentración en llegar al 2 miligramos

play08:32

por litro la respuesta sería tarda una

play08:35

hora tarda una hora y lo vamos a ver

play08:38

aquí en nuestro gráfico

play08:39

es cierto en una hora la concentración

play08:42

debería llegar a 2 miligramos por litro

play08:44

aquí tenemos una hora a ver vamos a

play08:48

tapar y si ahí están más o menos a

play08:51

cuando el tiempo vale 1 voy a taparlo

play08:54

por aquí cuando el tiempo vale 1 la

play08:55

concentración está aquí en 2 miligramos

play08:58

por litro voy a poner ahora la gráfica

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de mi gráfica d'or que es muchísimo más

play09:03

exacta y allí podemos ver claramente que

play09:07

cuando el tiempo es igual a una hora la

play09:09

concentración es igual a 2 miligramos

play09:12

por litro

play09:12

este problema está bastante interesante

play09:14

y es de aplicación vas a encontrar

play09:16

seguramente algún otro problema de

play09:18

aplicación en nuestra guía de ejercicios

play09:20

viene ahora el momento del reto para que

play09:23

puedas demostrar si estás listo para tu

play09:24

examen no te preocupes voy a dejar la

play09:26

respuesta del reto bajito en la

play09:28

información de este vídeo vamos con el

play09:29

problema el reto dice lo siguiente cuál

play09:31

de las siguientes gráficas corresponde

play09:33

la función f x y mi función f dx es

play09:36

igual a x más b todo ello dividido entre

play09:39

x al cuadrado menos 1 este problema está

play09:42

un poquito complicado así que vamos a

play09:44

dar una pista

play09:46

esta es la siguiente hay que centrarse y

play09:48

prestarle mucha atención a las cintas y

play09:52

listo hasta aquí vamos a llegar por

play09:53

ahora recuerda que tiene la solución del

play09:55

reto abajito en la información de este

play09:57

vídeo no olvides suscribirte al canal

play09:58

que tenemos muchísimos vídeos de

play10:01

funciones con un montón de problemas nos

play10:03

vemos en el siguiente tema un saludo y

play10:05

suerte

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