△ Definición de función par e impar
○
Descripción de la función par
▷
Una función es par si su gráfica es simétrica respecto al eje Y.
☼
Una función \( f(x) \) es par si \( f(-x) = f(x) \) para todo \( x \) en su dominio. Esto implica que su gráfica es simétrica respecto al eje Y.
○
Descripción de la función impar
▷
Una función es impar si su gráfica es simétrica respecto al origen.
☼
Una función \( f(x) \) es impar si \( f(-x) = -f(x) \) para todo \( x \) en su dominio. Esto implica que su gráfica es simétrica respecto al origen.
✧
Una función es par si \( f(-x) = f(x) \) y es impar si \( f(-x) = -f(x) \).
△ Teorema fundamental de la aritmética
○
Descripción del teorema
▷
Todo número entero mayor que 1 se puede expresar como un producto único de números primos.
☼
El teorema fundamental de la aritmética establece que cualquier número entero mayor que 1 puede descomponerse de manera única en un producto de números primos, salvo por el orden de los factores.
✧
Todo número entero mayor que 1 es un producto único de números primos.
△ Definición de logaritmo
○
Descripción del logaritmo
▷
El logaritmo es el exponente al cual se eleva la base para obtener un número.
☼
El logaritmo de un número positivo \( a \) en base \( b \) (donde \( b > 0 \) y \( b \neq 1 \)) es el exponente \( c \) tal que \( b^c = a \). Se denota como \( \log_b(a) = c \).
✧
El logaritmo de \( a \) en base \( b \) es \( c \) si \( b^c = a \).
△ Definición de función inversa y significado geométrico
○
Descripción de la función inversa
▷
Una función tiene inversa si es biyectiva.
☼
Una función \( f \) tiene una inversa \( f^{-1} \) si y solo si es biyectiva. La función inversa cumple \( f^{-1}(f(x)) = x \) y \( f(f^{-1}(y)) = y \). Geométricamente, la gráfica de \( f^{-1} \) es simétrica a la de \( f \) respecto a la bisectriz del primer y tercer cuadrante (la recta \( y = x \)).
✧
Una función inversa existe si la función es biyectiva y su gráfica es simétrica respecto a \( y = x \).
△ Definición de funciones monótonas
○
Descripción de funciones monótonas
▷
Las funciones monótonas son crecientes o decrecientes.
☼
Una función \( f \) es monótona creciente si \( f(x_1) \leq f(x_2) \) para \( x_1 < x_2 \). Es estrictamente creciente si \( f(x_1) < f(x_2) \). Es monótona decreciente si \( f(x_1) \geq f(x_2) \) y estrictamente decreciente si \( f(x_1) > f(x_2) \).
✧
Las funciones monótonas pueden ser crecientes o decrecientes, estrictamente o no.
△ Definición de entorno
○
Descripción de entorno
▷
Un entorno es un conjunto que contiene un intervalo abierto alrededor de un punto.
☼
Un entorno de un punto \( x_0 \) es un conjunto que incluye un intervalo abierto \( (x_0-\delta, x_0+\delta) \) para algún \( \delta > 0 \).
✧
Un entorno de \( x_0 \) es un conjunto que contiene un intervalo abierto alrededor de \( x_0 \).
△ Definición de máximo y mínimo absoluto
○
Descripción de máximo y mínimo absoluto
▷
El máximo y mínimo absoluto son los valores extremos de una función en su dominio.
☼
Una función \( f \) tiene un máximo absoluto en \( x_0 \) si \( f(x_0) \geq f(x) \) para todo \( x \) en su dominio. Tiene un mínimo absoluto en \( x_0 \) si \( f(x_0) \leq f(x) \) para todo \( x \).
✧
El máximo absoluto es el valor más alto y el mínimo absoluto es el más bajo en el dominio de la función.
△ Definición de máximo y mínimo local
○
Descripción de máximo y mínimo local
▷
El máximo y mínimo local son los valores extremos en un entorno de un punto.
☼
Una función \( f \) tiene un máximo local en \( x_0 \) si existe un entorno de \( x_0 \) tal que \( f(x_0) \geq f(x) \) para todo \( x \) en ese entorno. Tiene un mínimo local si \( f(x_0) \leq f(x) \) en ese entorno.
✧
El máximo local es el valor más alto y el mínimo local es el más bajo en un entorno de un punto.
△ Definición de mayorante y minorante
○
Descripción de mayorante y minorante
▷
Un mayorante es un límite superior y un minorante es un límite inferior de un conjunto.
☼
Un número \( M \) es un mayorante de un conjunto \( S \) si \( x \leq M \) para todo \( x \) en \( S \). Un número \( m \) es un minorante si \( m \leq x \) para todo \( x \) en \( S \).
✧
Un mayorante es un límite superior y un minorante es un límite inferior de un conjunto.
△ Definición de extremo superior e inferior
○
Descripción de extremo superior e inferior
▷
El extremo superior es el menor de los mayorantes y el inferior es el mayor de los minorantes.
☼
El extremo superior (\(\sup S\)) de un conjunto \( S \) es el menor de todos los mayorantes de \( S \). El extremo inferior (\(\inf S\)) es el mayor de todos los minorantes de \( S \).
✧
El extremo superior es el menor mayorante y el inferior es el mayor minorante de un conjunto.
△ Definición de sucesión
○
Descripción de sucesión
▷
Una sucesión es una función con dominio en los números naturales.
☼
Una sucesión es una función cuyo dominio es el conjunto de los números naturales, denotada como \(\{a_n\}\) donde \(a_n\) es el valor de la función en \(n\).
✧
Una sucesión es una función con dominio en los números naturales.
△ Definición de función limitada
○
Descripción de función limitada
▷
Una función es limitada si sus valores están acotados por un número.
☼
Una función \( f \) es limitada si existe un número \( M > 0 \) tal que \(|f(x)| \leq M\) para todo \( x \) en su dominio.
✧
Una función es limitada si sus valores están acotados por un número \( M \).
△ Definición de punto de acumulación y punto aislado
○
Descripción de punto de acumulación
▷
Un punto de acumulación tiene otros puntos del conjunto en cualquier entorno.
☼
Un punto \( x_0 \) es un punto de acumulación de un conjunto \( S \) si todo entorno de \( x_0 \) contiene al menos un punto de \( S \) distinto de \( x_0 \).
○
Descripción de punto aislado
▷
Un punto aislado no tiene otros puntos del conjunto en su entorno.
☼
Un punto \( x_0 \) es un punto aislado de un conjunto \( S \) si \( x_0 \) pertenece a \( S \) y existe un entorno de \( x_0 \) que no contiene ningún otro punto de \( S \).
✧
Un punto de acumulación tiene otros puntos del conjunto en cualquier entorno, mientras que un punto aislado no.
△ Definición de límite
○
Descripción de límite
▷
El límite describe el comportamiento de una función cuando se aproxima a un valor.
☼
El límite de una función \( f(x) \) cuando \( x \) tiende a \( x_0 \) es \( L \), y se escribe \(\lim_{x \to x_0} f(x) = L\), si para todo \(\varepsilon > 0\) existe un \(\delta > 0\) tal que si \(0 < |x - x_0| < \delta\), entonces \(|f(x) - L| < \varepsilon\).
✧
El límite describe el comportamiento de una función cuando \( x \) se aproxima a \( x_0 \).
△ Definición de límite derecho e izquierdo
○
Descripción de límite derecho
▷
El límite derecho considera valores de \( x \) mayores que \( x_0 \).
☼
El límite derecho de \( f(x) \) cuando \( x \) tiende a \( x_0 \) es \( L \), y se escribe \(\lim_{x \to x_0^+} f(x) = L\), si para todo \(\varepsilon > 0\) existe un \(\delta > 0\) tal que si \(x_0 < x < x_0 + \delta\), entonces \(|f(x) - L| < \varepsilon\).
○
Descripción de límite izquierdo
▷
El límite izquierdo considera valores de \( x \) menores que \( x_0 \).
☼
El límite izquierdo de \( f(x) \) cuando \( x \) tiende a \( x_0 \) es \( L \), y se escribe \(\lim_{x \to x_0^-} f(x) = L\), si para todo \(\varepsilon > 0\) existe un \(\delta > 0\) tal que si \(x_0 - \delta < x < x_0\), entonces \(|f(x) - L| < \varepsilon\).
✧
El límite derecho considera valores mayores y el izquierdo menores que \( x_0 \).
△ Teorema de unicidad del límite
○
Descripción del teorema
▷
El límite de una función en un punto es único si existe.
☼
El teorema de unicidad del límite establece que si una función \( f \) tiene límite cuando \( x \) tiende a \( x_0 \), entonces este límite es único.
✧
El límite de una función en un punto es único si existe.
△ Definición de sucesión geométrica
○
Descripción de sucesión geométrica
▷
Una sucesión geométrica tiene una razón constante entre términos consecutivos.
☼
Una sucesión geométrica es de la forma \(\{ar^{n-1}\}\) donde \( a \) es el primer término y \( r \) es la razón.
✧
Una sucesión geométrica tiene una razón constante entre términos consecutivos.
△ Definición de sucesión monótona
○
Descripción de sucesión monótona
▷
Una sucesión monótona es creciente o decreciente.
☼
Una sucesión \(\{a_n\}\) es monótona creciente si \( a_n \leq a_{n+1} \) para todo \( n \). Es monótona decreciente si \( a_n \geq a_{n+1} \) para todo \( n \).
✧
Una sucesión monótona es creciente o decreciente.
△ Teorema (existencia del límite para sucesiones monótonas)
○
Descripción del teorema
▷
Una sucesión monótona y acotada tiene un límite.
☼
El teorema establece que toda sucesión monótona y acotada tiene un límite.
✧
Una sucesión monótona y acotada tiene un límite.
△ Teorema (existencia del límite para funciones monótonas)
○
Descripción del teorema
▷
Una función monótona y acotada en un intervalo tiene límites laterales.
☼
Si una función \( f \) es monótona en un intervalo \( (a,b) \) y está acotada en ese intervalo, entonces existen los límites laterales en cada punto del intervalo.
✧
Una función monótona y acotada en un intervalo tiene límites laterales.
△ Teorema del producto entre una sucesión limitada y una tendente a 0
○
Descripción del teorema
▷
El producto de una sucesión limitada y una que tiende a 0 también tiende a 0.
☼
Si \(\{a_n\}\) es una sucesión limitada y \(\{b_n\}\) es una sucesión que tiende a 0, entonces la sucesión \(\{a_n \cdot b_n\}\) tiende a 0.
✧
El producto de una sucesión limitada y una que tiende a 0 también tiende a 0.
△ Teorema del confronto (o teorema del sándwich)
○
Descripción del teorema
▷
Si dos sucesiones convergen al mismo límite, una tercera acotada entre ellas también converge a ese límite.
☼
Si \(\{a_n\}\), \(\{b_n\}\) y \(\{c_n\}\) son sucesiones tales que \(a_n \leq b_n \leq c_n\) para todo \(n\) a partir de cierto índice, y \(\lim a_n = \lim c_n = L\), entonces \(\lim b_n = L\).
✧
Si dos sucesiones convergen al mismo límite, una tercera acotada entre ellas también converge a ese límite.
△ Teorema de la permanencia del signo
○
Descripción del teorema
▷
Si el límite de una función es positivo o negativo, la función mantiene el signo en un entorno.
☼
Si \(\lim_{x \to x_0} f(x) = L\) y \(L > 0\) (o \(L < 0\)), entonces existe un entorno de \(x_0\) tal que \(f(x) > 0\) (o \(f(x) < 0\)) para todo \(x\) en ese entorno, distinto de \(x_0\).
✧
Si el límite de una función es positivo o negativo, la función mantiene el signo en un entorno.
△ Definición de infinitos e infinitésimos
○
Descripción de infinitos
▷
Una sucesión es infinita si su límite es infinito.
☼
Una sucesión \(\{a_n\}\) es un infinito si \(\lim a_n = \infty\).
○
Descripción de infinitésimos
▷
Una sucesión es un infinitésimo si su límite es cero.
☼
Una sucesión \(\{a_n\}\) es un infinitésimo si \(\lim a_n = 0\).
✧
Una sucesión es infinita si su límite es infinito y es un infinitésimo si su límite es cero.
△ Confronto entre infinitos e infinitésimos
○
Descripción de infinitésimos de orden superior
▷
Un infinitésimo es de orden superior si su cociente con otro infinitésimo tiende a cero.
☼
Dados dos infinitésimos \(a_n\) y \(b_n\), se dice que \(a_n\) es un infinitésimo de orden superior a \(b_n\) si \(\lim(a_n/b_n) = 0\).
○
Descripción de infinitos de orden superior
▷
Un infinito es de orden superior si su cociente con otro infinito tiende a infinito.
☼
Dados dos infinitos \(a_n\) y \(b_n\), se dice que \(a_n\) es un infinito de orden superior a \(b_n\) si \(\lim(a_n/b_n) = \infty\).
✧
Un infinitésimo es de orden superior si su cociente con otro infinitésimo tiende a cero, y un infinito es de orden superior si su cociente con otro infinito tiende a infinito.
△ Teorema de cancelación para infinitos
○
Descripción del teorema
▷
El producto de un infinito y un número distinto de cero es infinito.
☼
Si \(\lim a_n = \infty\) y \(\lim b_n = L \neq 0\), entonces \(\lim(a_n \cdot b_n) = \infty \cdot \text{sgn}(L)\).
✧
El producto de un infinito y un número distinto de cero es infinito.
△ Teorema de cancelación para infinitésimos
○
Descripción del teorema
▷
El producto de un infinitésimo y un número distinto de cero es cero.
☼
Si \(\lim a_n = 0\) y \(\lim b_n = L \neq 0\), entonces \(\lim(a_n \cdot b_n) = 0\).
✧
El producto de un infinitésimo y un número distinto de cero es cero.
△ Definición de función continua
○
Descripción de función continua
▷
Una función es continua en un punto si el límite en ese punto es igual al valor de la función.
☼
Una función \( f \) es continua en un punto \( x_0 \) si \(\lim_{x \to x_0} f(x) = f(x_0)\).
✧
Una función es continua en un punto si el límite en ese punto es igual al valor de la función.
△ Definición de función continua por derecha o por izquierda
○
Descripción de función continua por derecha
▷
Una función es continua por derecha si el límite derecho es igual al valor de la función.
☼
Una función \( f \) es continua por derecha en \( x_0 \) si \(\lim_{x \to x_0^+} f(x) = f(x_0)\).
○
Descripción de función continua por izquierda
▷
Una función es continua por izquierda si el límite izquierdo es igual al valor de la función.
☼
Una función \( f \) es continua por izquierda en \( x_0 \) si \(\lim_{x \to x_0^-} f(x) = f(x_0)\).
✧
Una función es continua por derecha si el límite derecho es igual al valor de la función y continua por izquierda si el límite izquierdo es igual al valor de la
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Resumen de conceptos matemáticos fundamentales:
- Funciones pares e impares: f(-x)=f(x) y f(-x)=-f(x) respectivamente
- Teorema fundamental de la aritmética: todo número entero >1 es producto único de primos
- Logaritmo: log_b(a)=c si b^c=a
- Función inversa: simétrica respecto a y=x
- Funciones monótonas: crecientes o decrecientes
- Límites: definen el comportamiento de funciones cuando x se aproxima a un valor
- Continuidad: lim(x→x₀)f(x)=f(x₀)
- Derivada: f'(x₀)=lim(h→0)[f(x₀+h)-f(x₀)]/h
- Teoremas importantes: unicidad del límite, teorema de los ceros, valores intermedios, Weierstrass
- Si una función es derivable en un punto, entonces es continua en ese punto