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Clave de corrección – Mesa combinada 10/06/2019 1 Matemática Clave de corrección segundo parcial Mesa combinada – 10/06/2019 Sabemos que 𝑓(1) = 2. Por otro lado 𝑓(1) = ln(12 − 𝑎 ∙ 1 + 10) + 2 = ln(11 − 𝑎) + 2 Entonces: ln(11 − 𝑎) + 2 = 2 ↔ ln(11 − 𝑎) = 0 ↔ 11 − 𝑎 = 1 ↔ 𝑎 = 10 La función estará bien definida si el argumento de la raíz cuadrada es un número mayor o igual cero. Para hallar el conjunto de positividad de 𝑥2 − 2𝑥 + 3 primero calculamos si la cuadrática tiene raíces. Para hallar las raíces usamos la fórmula de la resolvente: 𝑥1,2 = −(−2) ± √(−2)2 − 4 ∙ 1 ∙ 3 2 ∙ 1 = 2 ± √−8 2 → 𝑁𝑜 ℎ𝑎𝑦 𝑟𝑎í𝑐𝑒𝑠 𝑟𝑒𝑎𝑙𝑒𝑠 La cuadrática 𝑥2 − 2𝑥 + 3 no tiene raíces reales con lo cual es siempre positiva o siempre negativa. Para decir cuál es el signo evaluamos la cuadrática en, por ejemplo, 𝑥 = 1 Ejercicio 1 (2 puntos) Hallar el valor de la constante 𝑎 ∈ ℝ si se sabe que 𝑓(1) = 2 siendo 𝑓(𝑥) = ln(𝑥2 − 𝑎𝑥 + 10) + 2 Ejercicio 2 (3 puntos) Hallar el dominio, intervalos de crecimiento y decrecimiento de la función 𝑓(𝑥) = √𝑥2 − 2𝑥 + 3 Clave de corrección – Mesa combinada 10/06/2019 2 12 − 2 ∙ 1 + 3 = 2 Por lo tanto 𝑥2 − 2𝑥 + 3 > 0 cualquiera sea el valor de la variable 𝑥. Entonces, 𝐷𝑜𝑚(𝑓) = ℝ Para hallar los intervalos de crecimiento y decrecimiento debemos analizar el signo de la derivada primera de la función 𝑓. 𝑓′(𝑥) = 1 2√𝑥2 − 2𝑥 + 3 (2𝑥 − 2) El dominio de la derivada primera es el conjunto de todos los números reales (al igual que la función). La derivada primera se anula si 2𝑥 − 2 = 0 ↔ 𝑥 = 1 Analizamos el signo de la derivada primera en los intervalos (−∞; 1), (1; +∞): o Si evaluamos en 0 ∈ (−∞; 1) tenemos que 𝑓′(0) = − 2 2√3 < 0. Entonces, la derivada primera es negativa en dicho intervalo. o Si evaluamos en 2 ∈ (1; +∞) tenemos que 𝑓′(2) = 2 2√3 > 0. Entonces, la derivada primera es positiva en dicho intervalo. La función es creciente en el intervalo (1; +∞) y decreciente en el intervalo (−∞; 1). Clave de corrección – Mesa combinada 10/06/2019 3 Para resolver la integral aplicamos el método de sustitución: 𝑢 = 𝑥3 + 3𝑥2 − 6𝑥 → 𝑑𝑢 = 3𝑥2 + 6𝑥 − 6 𝑑𝑥 ↔ 1 3 𝑑𝑢 = (𝑥2 + 2𝑥 − 2) 𝑑𝑥 ∫(𝑥2 + 2𝑥 − 2) ∙ 𝑠𝑒𝑛( 𝑥3 + 3𝑥2 − 6𝑥) 𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑒𝑛( 𝑢) 1 3 𝑑𝑢 = = − 1 3 cos (𝑥3 + 3𝑥2 − 6𝑥) + 𝐾 La recta 𝑦 = 𝑎 es una asíntota horizontal de la función si lim 𝑥→∞ 𝑓(𝑥) = 𝑎. Cuando 𝑥 → +∞ tenemos que 2𝑥 → +∞ y 1 4−2𝑥 → 0. Entonces lim 𝑥→+∞ 1 4 − 2𝑥 + 3 = 3 Cuando 𝑥 → −∞ tenemos que 2𝑥 → 0 y 1 4−2𝑥 → 1 4 . Entonces lim 𝑥→+∞ 1 4 − 2𝑥 + 3 = 1 4 + 3 = 13 4 La recta 𝑦 = 3 es una asíntota horizontal a izquierda y la recta 𝑦 = 13 4 es una asíntota horizontal a derecha. Ejercicio 3 (2 puntos) Calcular la siguiente integral ∫(𝑥2 + 2𝑥 − 2) ∙ 𝑠𝑒𝑛( 𝑥3 + 3𝑥2 − 6𝑥) 𝑑𝑥 Ejercicio 4 (3 puntos) Dada la función 𝑓(𝑥) = 1 4 − 2𝑥 + 3 determinar mediante el uso de límites la existencia o no de asíntotas verticales y horizontales. Clave de corrección – Mesa combinada 10/06/2019 4 La recta 𝑥 = 𝑏 es una asíntota vertical si lim 𝑥→𝑏 𝑓(𝑥) = ∞. Los valores de "𝑏", candidatos a ser posibles asíntotas verticales, son aquellos en los que el denominador de la función se anula. 4 − 2𝑥 = 0 ↔ 2𝑥 = 4 ↔ 𝑥 = 2 lim 𝑥→2 1 4 − 2𝑥 + 3 = ∞ La recta de ecuación 𝑥 = 2 es una asíntota vertical.
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