FUNCIONES EXPONENCIALES Y LOGARITMICAS

FUNCIÓN EXPONENCIAL VS FUNCIÓN LOGARÍTMICA



FUNCIÓN EXPONENCIAL

Definición

La función exponencial es del tipo: f(x)=ax
Sea a un número real positivo. La función que a cada número real x le hace corresponder la potencia ax se llama función exponencial de base a y exponente x.
La función exponencial tiene una gráfica que se acerca mucho al eje x porque se extiende a la izquierda (conforme x se vuelve más negativa), pero nunca toca el eje x. Conocer la forma general de las funciones exponenciales es útil para graficar ecuaciones o funciones exponenciales específicas. Hacer una tabla de valores también es útil, porque puedes usar la tabla para encontrar la curva de la gráfica con más precisión. Algo que recordar es que la base tiene un exponente negativo, entonces tomas el recíproco de la base para hacer el exponente positivo.
Crecimiento exponencial
Esta función exponencial tiene una gráfica que se acerca mucho al eje x porque se extiende a la izquierda (conforme x se vuelve más negativa), pero nunca toca el eje x. Conocer la forma general de las funciones exponenciales es útil para graficar ecuaciones o funciones exponenciales específicas.
Decaimiento exponencial
Para las funciones exponenciales, b > 0, pero b ≠ 1.

Características

En una función exponencial por ejemplo y = 2^x
Ø  Cuando x < 0 entonces 0 < y < 1
Ø  Cuando x = 0 entonces y = 1
Ø  Cuando x > 0 entonces 1 < y < infinito
Ø  La función nunca toca el cero y es asíntota al eje X

Aplicación en la vida real

La función exponencial sirve para describir cualquier proceso que evolucione de modo que el aumento (o disminución) en un pequeño intervalo de tiempo sea proporcional a lo que había al comienzo del mismo.
A continuación se ven tres aplicaciones:
Ø  Crecimiento de poblaciones.
Ø  Interés del dinero acumulado.
Ø  Desintegración radioactiva.



FUNCIÓN LOGARÍTMICA

Definición

Una función logarítmica es aquella que genéricamente se expresa como f (x) == logax, siendo a la base de esta función, que ha de ser positiva y distinta de 1.
La función logarítmica es la inversa de la función exponencial

Propiedades de la función logarítmica

Ø  Las propiedades generales de la función logarítmica se deducen a partir de las de su inversa, la función exponencial. Así, se tiene que:
Ø  La función logarítmica sólo existe para valores de x positivos, sin incluir el cero. Por tanto, su dominio es el intervalo (0,+¥).
Ø  Las imágenes obtenidas de la aplicación de una función logarítmica corresponden a cualquier elemento del conjunto de los números reales, luego el recorrido de esta función es R.
Ø  En el punto x = 1, la función logarítmica se anula, ya que loga1 = 0, en cualquier base.
Ø  La función logarítmica de la base es siempre igual a 1.
Ø  Finalmente, la función logarítmica es continua, y es creciente para a > 1 y decreciente para a < 1.

Características

En una función logarítmica
Ø  X > 0 porque logaritmo no está definido para números negativos ni al cero.
Ø  Cuando 0 < x < 1 entonces y < 0
Ø  Cuando x = 1 entonces y = 0
Ø  Cuando x > 1 entonces y > 0
Ø  La función nunca toca cero y es asíntota al eje Y

Aplicación en la vida real

Un ejemplo de uso de los logaritmos es por ejemplo, si conoces la tasa de crecimiento promedio de una población, y quieres saber cuántos años tardará en llegar a cierta cantidad (por ejemplo duplicarse) necesitas el logaritmo. Para que entiendas este ejemplo, dada una población (base) y otra cantidad a la que hay que llegar (potencia), cuántas veces hay que aplicar la tasa de crecimiento (exponente) para llegar a esa cantidad; lo que necesitas obtener es el exponente, por lo que usas logaritmos.
Una curiosidad de aplicaciones de logaritmos en la vida real es la siguiente, en el testamento de Benjamin Franklin, famoso científico, éste donaba 1.000 libras a los habitantes de Boston, a condición de que se prestasen al 5% a artesanos jóvenes. Según Franklin, al cabo de 100 años, se habrían convertido en 131.000 libras.


DIFERENCIAS


Ø  La función logarítmica es inversa a la función exponencial.
Ø  La función exponencial es asíntota al eje x y la logarítmica al eje y
Ø  Las funciones y=f(x) y y=g(x) son simétricas en el plano cartesiano
Ø  Las funciones exponenciales cortan el plano en el punto (0,1) y las logarítmicas en el (1,0)
Ø  El eje de simetría entre una función exponencial y una función logarítmica está dado por la relación x=y