🇨🇷 PNESemana 5 · 20 preguntas

Tema W05

Bundle W05 de Matematicas para Grado 11 en Costa Rica (MEP Costa Rica Bachillerato 2026): 20 preguntas con explicación pedagógica.

Alineación: MEP Costa Rica Bachillerato 2026

CR-MAT-11-2026-W05-tema-w05-001-MASTERY-bundle

Pregunta 1

Bloom: Understand

En Limón, Gabriel está investigando un problema matemático aplicado al contexto costarricense.

Dada la función exponencial f:R→]0,+∞[f: \mathbb{R} \rightarrow ]0, +\infty[ con f(x)=4xf(x) = 4^x, ¿cuál es el criterio de su función inversa f−1(x)f^{-1}(x)?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

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Respuesta correcta: C) f^{-1}(x) = \log_4(x)

  • A) f^{-1}(x) = x^4Explicación de distractor: Se asume erróneamente un valor nulo o constante sin aplicar la propiedad de identidad de las funciones inversas.
  • B) f^{-1}(x) = \frac{x}{4}Explicación de distractor: Se propone una función potencia o algebraica simple en lugar de la función logarítmica correcta.
  • C) f^{-1}(x) = \log_4(x)Explicación detallada: Correcto. Por definición, la composición de una función con su inversa es la identidad, y la inversa de una función exponencial es su respectivo logaritmo.
  • D) f^{-1}(x) = \sqrt[4]{x}Explicación de distractor: Se confunde una propiedad suficiente pero no necesaria con la condición obligatoria de biyectividad.

💡 Explicación

La función logarítmica de base 44 es, por definición matemática, la función inversa de la función exponencial de base 44. Si escribimos y=4xy = 4^x, al despejar la variable xx se obtiene la expresión logarítmica correspondiente: x=log⁡4(y)x = \log_4(y). Intercambiando las variables, el criterio de la función inversa es exactamente f−1(x)=log⁡4(x)f^{-1}(x) = \log_4(x).

Pregunta 2

Bloom: Understand

En San Carlos, Luis está investigando un problema matemático aplicado al contexto costarricense.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe de manera precisa una propiedad fundamental para que una función real posea una función inversa?

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Respuesta correcta: D) Debe ser inyectiva y sobreyectiva (biyectiva)

  • A) Debe ser creciente en todos los números realesExplicación de distractor: Se asume erróneamente un valor nulo o constante sin aplicar la propiedad de identidad de las funciones inversas.
  • B) Su gráfica debe intersecas a ambos ejes coordenadosExplicación de distractor: Se propone una función potencia o algebraica simple en lugar de la función logarítmica correcta.
  • C) Debe tener un dominio compuesto solo por números positivosExplicación de distractor: Se confunde una propiedad suficiente pero no necesaria con la condición obligatoria de biyectividad.
  • D) Debe ser inyectiva y sobreyectiva (biyectiva)Explicación detallada: Correcto. Por definición, la composición de una función con su inversa es la identidad, y la inversa de una función exponencial es su respectivo logaritmo.

💡 Explicación

Para que una función posea inversa, cada elemento de su codominio debe estar asociado con exactamente un único elemento del dominio (condición de inyectividad) y además el codominio debe coincidir plenamente con su rango o ámbito (condición de sobreyectividad). Por lo tanto, la condición obligatoria y fundamental para la existencia de una función inversa es que sea biyectiva (tanto inyectiva como sobreyectiva).

Pregunta 3

Bloom: Remember

En Pérez Zeledón, Valentina está investigando un problema matemático aplicado al contexto costarricense.

Sea la función f(x)=2x+7f(x) = 2x + 7. ¿Cuál es el valor resultante de simplificar la expresión f(f−1(8))f(f^{-1}(8)), aplicando las propiedades de funciones inversas?

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Respuesta correcta: A) 8

  • A) 8Explicación detallada: Correcto. Por definición, la composición de una función con su inversa es la identidad, y la inversa de una función exponencial es su respectivo logaritmo.
  • B) 0Explicación de distractor: Se asume erróneamente un valor nulo o constante sin aplicar la propiedad de identidad de las funciones inversas.
  • C) 2Explicación de distractor: Se propone una función potencia o algebraica simple en lugar de la función logarítmica correcta.
  • D) 1Explicación de distractor: Se confunde una propiedad suficiente pero no necesaria con la condición obligatoria de biyectividad.

💡 Explicación

Una de las propiedades fundamentales de las funciones inversas es que la composición de una función ff con su respectiva función inversa f−1f^{-1} (o viceversa) resulta en la función identidad. Es decir, para cualquier valor kk del dominio se cumple que f(f−1(k))=kf(f^{-1}(k)) = k. Por lo tanto, al evaluar f(f−1(8))f(f^{-1}(8)) el resultado se reduce directamente al valor de la constante, que es 8.

Pregunta 4

Bloom: Remember

En Escazú, Sebastián está investigando un problema matemático aplicado al contexto costarricense.

Dada la función exponencial f:R→]0,+∞[f: \mathbb{R} \rightarrow ]0, +\infty[ con f(x)=4xf(x) = 4^x, ¿cuál es el criterio de su función inversa f−1(x)f^{-1}(x)?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

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Respuesta correcta: B) f^{-1}(x) = \log_4(x)

  • A) f^{-1}(x) = x^4Explicación de distractor: Se asume erróneamente un valor nulo o constante sin aplicar la propiedad de identidad de las funciones inversas.
  • B) f^{-1}(x) = \log_4(x)Explicación detallada: Correcto. Por definición, la composición de una función con su inversa es la identidad, y la inversa de una función exponencial es su respectivo logaritmo.
  • C) f^{-1}(x) = \frac{x}{4}Explicación de distractor: Se propone una función potencia o algebraica simple en lugar de la función logarítmica correcta.
  • D) f^{-1}(x) = \sqrt[4]{x}Explicación de distractor: Se confunde una propiedad suficiente pero no necesaria con la condición obligatoria de biyectividad.

💡 Explicación

La función logarítmica de base 44 es, por definición matemática, la función inversa de la función exponencial de base 44. Si escribimos y=4xy = 4^x, al despejar la variable xx se obtiene la expresión logarítmica correspondiente: x=log⁡4(y)x = \log_4(y). Intercambiando las variables, el criterio de la función inversa es exactamente f−1(x)=log⁡4(x)f^{-1}(x) = \log_4(x).

Pregunta 5

Bloom: Apply

En San José, Keylor está investigando un problema matemático aplicado al contexto costarricense.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe de manera precisa una propiedad fundamental para que una función real posea una función inversa?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

Ver respuesta

Respuesta correcta: C) Debe ser inyectiva y sobreyectiva (biyectiva)

  • A) Debe ser creciente en todos los números realesExplicación de distractor: Se asume erróneamente un valor nulo o constante sin aplicar la propiedad de identidad de las funciones inversas.
  • B) Su gráfica debe intersecas a ambos ejes coordenadosExplicación de distractor: Se propone una función potencia o algebraica simple en lugar de la función logarítmica correcta.
  • C) Debe ser inyectiva y sobreyectiva (biyectiva)Explicación detallada: Correcto. Por definición, la composición de una función con su inversa es la identidad, y la inversa de una función exponencial es su respectivo logaritmo.
  • D) Debe tener un dominio compuesto solo por números positivosExplicación de distractor: Se confunde una propiedad suficiente pero no necesaria con la condición obligatoria de biyectividad.

💡 Explicación

Para que una función posea inversa, cada elemento de su codominio debe estar asociado con exactamente un único elemento del dominio (condición de inyectividad) y además el codominio debe coincidir plenamente con su rango o ámbito (condición de sobreyectividad). Por lo tanto, la condición obligatoria y fundamental para la existencia de una función inversa es que sea biyectiva (tanto inyectiva como sobreyectiva).

Pregunta 6

Bloom: Apply

En Alajuela, Andrey está investigando un problema matemático aplicado al contexto costarricense.

Sea la función f(x)=2x+7f(x) = 2x + 7. ¿Cuál es el valor resultante de simplificar la expresión f(f−1(8))f(f^{-1}(8)), aplicando las propiedades de funciones inversas?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

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Respuesta correcta: D) 8

  • A) 0Explicación de distractor: Se asume erróneamente un valor nulo o constante sin aplicar la propiedad de identidad de las funciones inversas.
  • B) 2Explicación de distractor: Se propone una función potencia o algebraica simple en lugar de la función logarítmica correcta.
  • C) 1Explicación de distractor: Se confunde una propiedad suficiente pero no necesaria con la condición obligatoria de biyectividad.
  • D) 8Explicación detallada: Correcto. Por definición, la composición de una función con su inversa es la identidad, y la inversa de una función exponencial es su respectivo logaritmo.

💡 Explicación

Una de las propiedades fundamentales de las funciones inversas es que la composición de una función ff con su respectiva función inversa f−1f^{-1} (o viceversa) resulta en la función identidad. Es decir, para cualquier valor kk del dominio se cumple que f(f−1(k))=kf(f^{-1}(k)) = k. Por lo tanto, al evaluar f(f−1(8))f(f^{-1}(8)) el resultado se reduce directamente al valor de la constante, que es 8.

Pregunta 7

Bloom: Apply

En Cartago, María está investigando un problema matemático aplicado al contexto costarricense.

Dada la función exponencial f:R→]0,+∞[f: \mathbb{R} \rightarrow ]0, +\infty[ con f(x)=4xf(x) = 4^x, ¿cuál es el criterio de su función inversa f−1(x)f^{-1}(x)?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

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Respuesta correcta: A) f^{-1}(x) = \log_4(x)

  • A) f^{-1}(x) = \log_4(x)Explicación detallada: Correcto. Por definición, la composición de una función con su inversa es la identidad, y la inversa de una función exponencial es su respectivo logaritmo.
  • B) f^{-1}(x) = x^4Explicación de distractor: Se asume erróneamente un valor nulo o constante sin aplicar la propiedad de identidad de las funciones inversas.
  • C) f^{-1}(x) = \frac{x}{4}Explicación de distractor: Se propone una función potencia o algebraica simple en lugar de la función logarítmica correcta.
  • D) f^{-1}(x) = \sqrt[4]{x}Explicación de distractor: Se confunde una propiedad suficiente pero no necesaria con la condición obligatoria de biyectividad.

💡 Explicación

La función logarítmica de base 44 es, por definición matemática, la función inversa de la función exponencial de base 44. Si escribimos y=4xy = 4^x, al despejar la variable xx se obtiene la expresión logarítmica correspondiente: x=log⁡4(y)x = \log_4(y). Intercambiando las variables, el criterio de la función inversa es exactamente f−1(x)=log⁡4(x)f^{-1}(x) = \log_4(x).

Pregunta 8

Bloom: Understand

En Heredia, José está investigando un problema matemático aplicado al contexto costarricense.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe de manera precisa una propiedad fundamental para que una función real posea una función inversa?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

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Respuesta correcta: B) Debe ser inyectiva y sobreyectiva (biyectiva)

  • A) Debe ser creciente en todos los números realesExplicación de distractor: Se asume erróneamente un valor nulo o constante sin aplicar la propiedad de identidad de las funciones inversas.
  • B) Debe ser inyectiva y sobreyectiva (biyectiva)Explicación detallada: Correcto. Por definición, la composición de una función con su inversa es la identidad, y la inversa de una función exponencial es su respectivo logaritmo.
  • C) Su gráfica debe intersecas a ambos ejes coordenadosExplicación de distractor: Se propone una función potencia o algebraica simple en lugar de la función logarítmica correcta.
  • D) Debe tener un dominio compuesto solo por números positivosExplicación de distractor: Se confunde una propiedad suficiente pero no necesaria con la condición obligatoria de biyectividad.

💡 Explicación

Para que una función posea inversa, cada elemento de su codominio debe estar asociado con exactamente un único elemento del dominio (condición de inyectividad) y además el codominio debe coincidir plenamente con su rango o ámbito (condición de sobreyectividad). Por lo tanto, la condición obligatoria y fundamental para la existencia de una función inversa es que sea biyectiva (tanto inyectiva como sobreyectiva).

Pregunta 9

Bloom: Understand

En Liberia, Ana está investigando un problema matemático aplicado al contexto costarricense.

Sea la función f(x)=2x+7f(x) = 2x + 7. ¿Cuál es el valor resultante de simplificar la expresión f(f−1(8))f(f^{-1}(8)), aplicando las propiedades de funciones inversas?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

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Respuesta correcta: C) 8

  • A) 0Explicación de distractor: Se asume erróneamente un valor nulo o constante sin aplicar la propiedad de identidad de las funciones inversas.
  • B) 2Explicación de distractor: Se propone una función potencia o algebraica simple en lugar de la función logarítmica correcta.
  • C) 8Explicación detallada: Correcto. Por definición, la composición de una función con su inversa es la identidad, y la inversa de una función exponencial es su respectivo logaritmo.
  • D) 1Explicación de distractor: Se confunde una propiedad suficiente pero no necesaria con la condición obligatoria de biyectividad.

💡 Explicación

Una de las propiedades fundamentales de las funciones inversas es que la composición de una función ff con su respectiva función inversa f−1f^{-1} (o viceversa) resulta en la función identidad. Es decir, para cualquier valor kk del dominio se cumple que f(f−1(k))=kf(f^{-1}(k)) = k. Por lo tanto, al evaluar f(f−1(8))f(f^{-1}(8)) el resultado se reduce directamente al valor de la constante, que es 8.

Pregunta 10

Bloom: Apply

En Puntarenas, Sofía está investigando un problema matemático aplicado al contexto costarricense.

Dada la función exponencial f:R→]0,+∞[f: \mathbb{R} \rightarrow ]0, +\infty[ con f(x)=4xf(x) = 4^x, ¿cuál es el criterio de su función inversa f−1(x)f^{-1}(x)?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

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Respuesta correcta: D) f^{-1}(x) = \log_4(x)

  • A) f^{-1}(x) = x^4Explicación de distractor: Se asume erróneamente un valor nulo o constante sin aplicar la propiedad de identidad de las funciones inversas.
  • B) f^{-1}(x) = \frac{x}{4}Explicación de distractor: Se propone una función potencia o algebraica simple en lugar de la función logarítmica correcta.
  • C) f^{-1}(x) = \sqrt[4]{x}Explicación de distractor: Se confunde una propiedad suficiente pero no necesaria con la condición obligatoria de biyectividad.
  • D) f^{-1}(x) = \log_4(x)Explicación detallada: Correcto. Por definición, la composición de una función con su inversa es la identidad, y la inversa de una función exponencial es su respectivo logaritmo.

💡 Explicación

La función logarítmica de base 44 es, por definición matemática, la función inversa de la función exponencial de base 44. Si escribimos y=4xy = 4^x, al despejar la variable xx se obtiene la expresión logarítmica correspondiente: x=log⁡4(y)x = \log_4(y). Intercambiando las variables, el criterio de la función inversa es exactamente f−1(x)=log⁡4(x)f^{-1}(x) = \log_4(x).

Pregunta 11

Bloom: Apply

En Limón, Carlos está investigando un problema matemático aplicado al contexto costarricense.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe de manera precisa una propiedad fundamental para que una función real posea una función inversa?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

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Respuesta correcta: A) Debe ser inyectiva y sobreyectiva (biyectiva)

  • A) Debe ser inyectiva y sobreyectiva (biyectiva)Explicación detallada: Correcto. Por definición, la composición de una función con su inversa es la identidad, y la inversa de una función exponencial es su respectivo logaritmo.
  • B) Debe ser creciente en todos los números realesExplicación de distractor: Se asume erróneamente un valor nulo o constante sin aplicar la propiedad de identidad de las funciones inversas.
  • C) Su gráfica debe intersecas a ambos ejes coordenadosExplicación de distractor: Se propone una función potencia o algebraica simple en lugar de la función logarítmica correcta.
  • D) Debe tener un dominio compuesto solo por números positivosExplicación de distractor: Se confunde una propiedad suficiente pero no necesaria con la condición obligatoria de biyectividad.

💡 Explicación

Para que una función posea inversa, cada elemento de su codominio debe estar asociado con exactamente un único elemento del dominio (condición de inyectividad) y además el codominio debe coincidir plenamente con su rango o ámbito (condición de sobreyectividad). Por lo tanto, la condición obligatoria y fundamental para la existencia de una función inversa es que sea biyectiva (tanto inyectiva como sobreyectiva).

Pregunta 12

Bloom: Apply

En San Carlos, Elena está investigando un problema matemático aplicado al contexto costarricense.

Sea la función f(x)=2x+7f(x) = 2x + 7. ¿Cuál es el valor resultante de simplificar la expresión f(f−1(8))f(f^{-1}(8)), aplicando las propiedades de funciones inversas?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

Ver respuesta

Respuesta correcta: B) 8

  • A) 0Explicación de distractor: Se asume erróneamente un valor nulo o constante sin aplicar la propiedad de identidad de las funciones inversas.
  • B) 8Explicación detallada: Correcto. Por definición, la composición de una función con su inversa es la identidad, y la inversa de una función exponencial es su respectivo logaritmo.
  • C) 2Explicación de distractor: Se propone una función potencia o algebraica simple en lugar de la función logarítmica correcta.
  • D) 1Explicación de distractor: Se confunde una propiedad suficiente pero no necesaria con la condición obligatoria de biyectividad.

💡 Explicación

Una de las propiedades fundamentales de las funciones inversas es que la composición de una función ff con su respectiva función inversa f−1f^{-1} (o viceversa) resulta en la función identidad. Es decir, para cualquier valor kk del dominio se cumple que f(f−1(k))=kf(f^{-1}(k)) = k. Por lo tanto, al evaluar f(f−1(8))f(f^{-1}(8)) el resultado se reduce directamente al valor de la constante, que es 8.

Pregunta 13

Bloom: Analyze

En Pérez Zeledón, Javier está investigando un problema matemático aplicado al contexto costarricense.

Dada la función exponencial f(x)=4xf(x) = 4^x, ¿cuál es el valor exacto de f(2)f(2)?

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Respuesta correcta: A) 1616

  • A) 1616Correcto. Como 42=4⋅4=164^2 = 4 \cdot 4 = 16, el valor de la función en x=2x = 2 es 16.
  • B) 88El 8 resulta de multiplicar la base por el exponente en lugar de repetir la base ese número de veces.
  • C) 22El 2 es la entrada de la función, es decir el exponente, no el valor de salida.
  • D) 66Sumar base y exponente no corresponde a ninguna regla de las potencias; 4+2=64 + 2 = 6 no es una potencia.

💡 Explicación

Para calcular f(2)f(2) con f(x)=4xf(x) = 4^x basta elevar la base al exponente 2: 42=4⋅4=164^2 = 4 \cdot 4 = 16. Es importante no mezclar la potenciación con la multiplicación de la base por el exponente, porque en 424^2 el exponente indica cuántas veces se repite la base.

Pregunta 14

Bloom: Analyze

En Escazú, Natalia está investigando un problema matemático aplicado al contexto costarricense.

¿Cuál de las siguientes condiciones es equivalente a decir que una función real es inyectiva?

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Respuesta correcta: A) No toma el mismo valor en dos puntos distintos de su dominio

  • A) No toma el mismo valor en dos puntos distintos de su dominioCorrecto. La inyectividad significa que f(a)=f(b)f(a) = f(b) obliga a a=ba = b; equivalentemente, la gráfica no corta ninguna horizontal en dos puntos.
  • B) Su gráfica pasa por el origenPasar por el origen dice algo sobre f(0)=0f(0) = 0, y funciones con ese valor pueden ser inyectivas o no.
  • C) Su dominio contiene todos los números realesEl tipo de dominio no determina la inyectividad; f(x)=sin⁡(x)f(x) = \sin(x) tiene dominio R\mathbb{R} y no es inyectiva.
  • D) Su rango es acotadoEl carácter acotado del rango es independiente de la inyectividad: arctan⁡(x)\arctan(x) es inyectiva y su rango está acotado.

💡 Explicación

Ser inyectiva equivale a que f(a)=f(b)f(a) = f(b) implique a=ba = b, es decir, a que ninguna recta horizontal corte la gráfica en más de un punto. Esta condición es independiente del tipo de dominio, de si la gráfica pasa por el origen o de que el rango sea acotado o no.

Pregunta 15

Bloom: Analyze

En San José, Esteban está investigando un problema matemático aplicado al contexto costarricense.

Sea la función f(x)=3x−4f(x) = 3x - 4. ¿Cuál es el valor de f(f−1(15))f(f^{-1}(15))?

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Respuesta correcta: A) 1515

  • A) 1515Correcto. Como ff y f−1f^{-1} son funciones inversas, f(f−1(k))=kf(f^{-1}(k)) = k para todo kk del dominio; aquí k=15k = 15.
  • B) 00El resultado sería 0 solo si el argumento fuera el cero de ff, y el cero de 3x−43x - 4 está en x=4/3x = 4/3.
  • C) 4545Multiplicar el 15 por el coeficiente 3 como si f−1f^{-1} fuera la identidad lleva a aplicar ff dos veces.
  • D) 193\dfrac{19}{3}Ese es el resultado de calcular f−1(15)f^{-1}(15) por separado, es decir x=(15+4)/3x = (15 + 4)/3; la composición pedida devuelve el argumento.

💡 Explicación

La propiedad fundamental es f(f−1(x))=xf(f^{-1}(x)) = x, la función identidad. Para comprobarlo con esta función, f−1(15)=(15+4)/3=19/3f^{-1}(15) = (15 + 4)/3 = 19/3, y luego f(19/3)=3⋅19/3−4=19−4=15f(19/3) = 3 \cdot 19/3 - 4 = 19 - 4 = 15, que confirma el resultado.

Pregunta 16

Bloom: Analyze

En Alajuela, Gabriel está investigando un problema matemático aplicado al contexto costarricense.

Dada la función exponencial f(x)=5xf(x) = 5^x, ¿cuál es el límite de f(x)f(x) cuando xx tiende a infinito?

Elige una opción para comprobar tu respuesta.

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Respuesta correcta: A) +∞+\infty

  • A) +∞+\inftyCorrecto. Con base mayor que 1, tomar exponentes cada vez mayores produce valores que crecen sin cota.
  • B) 00El 00 es el límite cuando x→−∞x \to -\infty, no cuando x→+∞x \to +\infty, donde el signo del exponente es el contrario.
  • C) 55El 5 es la base; el límite se deduce del crecimiento de 5x5^x, no del valor numérico de la base.
  • D) 11El 11 aparece en f(0)=50=1f(0) = 5^0 = 1, que es el punto de corte con el eje yy, no un límite.

💡 Explicación

Para f(x)=bxf(x) = b^x con b>1b > 1, cuando x→+∞x \to +\infty la potencia crece sin cota y el límite es +∞+\infty. Al revés, cuando x→−∞x \to -\infty el valor se acerca a 00. Estos dos comportamientos opuestos resumen por qué toda exponencial de base mayor que 1 es estrictamente creciente en R\mathbb{R}.

Pregunta 17

Bloom: Evaluate

En Cartago, Luis está investigando un problema matemático aplicado al contexto costarricense.

Sea la función f(x)=2x+9f(x) = 2x + 9. ¿Cuál es el valor de f−1(15)f^{-1}(15)?

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Respuesta correcta: A) 33

  • A) 33Correcto. Despejando 2x+9=152x + 9 = 15 se obtiene 2x=62x = 6 y x=3x = 3, que es justamente lo que significa buscar la preimagen de 15.
  • B) 2424Ese es f(15)=2⋅15+9f(15) = 2 \cdot 15 + 9, es decir la imagen de 15 y no la preimagen; el orden inverso es justamente el sentido de la inversa.
  • C) 66El 6 es 15−915 - 9, el resultado de restar el término independiente sin dividir después entre el coeficiente de xx.
  • D) 152\dfrac{15}{2}152\dfrac{15}{2} sería la inversa de f(x)=2xf(x) = 2x sin término independiente, pero aquí hay que restar 9 antes de dividir.

💡 Explicación

Buscar f−1(15)f^{-1}(15) es encontrar el xx que produce 15 al aplicar ff. Resolviendo 2x+9=152x + 9 = 15 se resta 9 en ambos miembros, 2x=62x = 6, y se divide entre 2 para obtener x=3x = 3. La composición inversa f−1(f(x))=xf^{-1}(f(x)) = x confirma que f(3)=15f(3) = 15.

Pregunta 18

Bloom: Evaluate

En Heredia, Valentina está investigando un problema matemático aplicado al contexto costarricense.

Dada la función f:R→]0,+∞[f: \mathbb{R} \rightarrow ]0, +\infty[ con f(x)=6xf(x) = 6^x, ¿cuál es el valor exacto de f(−1)f(-1)?

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Respuesta correcta: A) 16\dfrac{1}{6}

  • A) 16\dfrac{1}{6}Correcto. Con f(−1)=6−1f(-1) = 6^{-1} se obtiene el recíproco de 6, que es 16\dfrac{1}{6}, un valor positivo menor que 1.
  • B) 66El 6 es f(1)f(1) con exponente positivo; el signo negativo del exponente es lo que invierte el resultado.
  • C) −6-6La base 6 es positiva, así que ninguna potencia de ella puede resultar negativa.
  • D) 136\dfrac{1}{36}136=6−2\dfrac{1}{36} = 6^{-2} corresponde al exponente −2-2, mientras que el enunciado pide evaluar en −1-1.

💡 Explicación

Como f(−1)=6−1f(-1) = 6^{-1}, la regla b−n=1bnb^{-n} = \dfrac{1}{b^{n}} con n=1n = 1 da directamente 16\dfrac{1}{6}. Este resultado sigue el comportamiento general de las exponenciales de base mayor que 1: los exponentes negativos producen valores entre 0 y 1.

Pregunta 19

Bloom: Evaluate

En Liberia, Sebastián está investigando un problema matemático aplicado al contexto costarricense.

Sea la función exponencial f(x)=2xf(x) = 2^x. ¿Cuál es el punto de intersección de su gráfica con el eje de las ordenadas?

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Respuesta correcta: A) (0, 1)(0,\ 1)

  • A) (0, 1)(0,\ 1)Correcto. En el eje yy la abscisa es 0 y f(0)=20=1f(0) = 2^0 = 1, por lo que la gráfica pasa por (0,1)(0, 1).
  • B) (1, 0)(1,\ 0)Ese sería el punto de corte con el eje xx, que la exponencial nunca alcanza porque siempre es positiva.
  • C) (0, 2)(0,\ 2)El 2 es la base; el valor de la función en x=0x = 0 es 20=12^0 = 1 y no la base misma.
  • D) (0, 0)(0,\ 0)El 00 es la asíntota horizontal a la que la curva se acerca sin tocarla nunca, de modo que no puede ser un punto de corte.

💡 Explicación

El corte con el eje yy se obtiene tomando x=0x = 0, y como f(0)=b0=1f(0) = b^0 = 1 para cualquier base bb, el punto es siempre (0,1)(0, 1). En cambio el eje xx no se alcanza nunca, porque 2x>02^x > 0 para todo xx real: la gráfica se aproxima a y=0y = 0 sin tocarla.

Pregunta 20

Bloom: Evaluate

En Puntarenas, Keylor está investigando un problema matemático aplicado al contexto costarricense.

Sea f(x)=log⁡3(x)f(x) = \log_3(x) y sea gg su función inversa. ¿Cuál es el criterio de gg?

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Respuesta correcta: B) g(x)=3xg(x) = 3^x

  • A) g(x)=x3g(x) = x^3Se han intercambiado base y exponente: la base 3 se mantiene como base y la variable pasa a ser el exponente.
  • B) g(x)=3xg(x) = 3^xCorrecto. Partiendo de log⁡3(y)=x\log_3(y) = x se despeja en forma exponencial y se obtiene 3x=y3^x = y, que es el criterio de gg.
  • C) g(x)=log⁡3(x)g(x) = \log_3(x)Esta es la función ff misma, y para que fuera su propia inversa habría de ser la identidad.
  • D) g(x)=3xg(x) = 3xMultiplicar por 3 es una operación lineal y no invierte a un logaritmo en base 3.

💡 Explicación

Como gg es la inversa de f(x)=log⁡3(x)f(x) = \log_3(x), se cumple g(f(x))=xg(f(x)) = x. Escribiendo y=log⁡3(x)y = \log_3(x) y despejando, 3y=x3^y = x; al intercambiar los nombres de las variables resulta g(y)=3yg(y) = 3^y, es decir g(x)=3xg(x) = 3^x, que es el comportamiento dual de exponencial y logaritmo.

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