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Clave de corrección – Segundo turno Tema 1 1 Matemática Clave de corrección segundo parcial Segundo turno 12/06/2019 Tema 1 El dominio de la función serán todos aquellos valores para los cuales el argumento de la función logaritmo es un número estrictamente mayor a cero. Entonces, pedimos 7 − 3𝑥 > 0 ↔ −3𝑥 > −7 ↔ 3𝑥 < 7 ↔ 𝑥 < 7 3 ↔ 𝑥 ∈ (−∞; 7 3 ) Entonces, 𝐷𝑜𝑚(𝑓) = (−∞; 7 3 ) Para hallar el conjunto de ceros debemos resolver la ecuación log4(7 − 3𝑥) − 2 = 0 Entonces (utilizando propiedades de la función logaritmo) log4(7 − 3𝑥) − 2 = 0 ↔ log4(7 − 3𝑥) = 2 ↔ 4 2 = 7 − 3𝑥 ↔ 16 = 7 − 3𝑥 ↔ 3𝑥 = 7 − 16 ↔ 3𝑥 = −9 → 𝑥 = −3 El dominio de la función es el intervalo (−∞; 7 3 ). El conjunto de ceros de la función es 𝐶0 = {−3} Ejercicio 1 (2 puntos) Determinar el dominio y el conjunto de ceros de la función 𝑓(𝑥) = log4(7 − 3𝑥) − 2 Clave de corrección – Segundo turno Tema 1 2 El dominio de la función es el conjunto de los números reales. La derivada primera de la función es 𝑓′(𝑥) = 2(𝑥2 − 1)(2𝑥) = 4𝑥(𝑥2 − 1) y también está definida en el conjunto de los números reales. Buscamos el o los valores para los cuales la derivada primera se anula. 𝑓′(𝑥) = 0 ↔ 4𝑥(𝑥2 − 1) = 0 ↔ 𝑥 = 0 , 𝑜 𝑏𝑖𝑒𝑛, 𝑥2 − 1 = 0 𝑥2 − 1 = 0 ↔ 𝑥2 = 1 ↔ 𝑥 = 1 𝑜 𝑥 = −1 La derivada primera de la función se anula en 𝑥 = 0, 𝑥 = 1, 𝑥 = −1. Analizamos la monotonía de la función (cuando es creciente o decreciente) en los intervalos determinados por las raíces de la derivada primera de la función. Intervalos a analizar: (−∞;−1) , (−1; 0) , (0; 1) , (1;+∞) Intervalo (−∞;−𝟏) 𝒙 = −𝟏 (−𝟏; 𝟎) 𝒙 = 𝟎 (𝟎; 𝟏) 𝒙 = 𝟏 (𝟏;+∞) Derivada primera 𝑓′(−2) < 0 𝑓′(−1) = 0 𝑓′ (− 1 2 ) > 0 𝑓′(0) = 0 𝑓′ ( 1 2 ) < 0 𝑓′(1) = 0 𝑓′(2) > 0 Función Decrece Mínimo Creciente Máximo Decrece Mínimo Creciente Máximo de la función: (0; 𝑓(0)) = (0; 1) Mínimos de la función: (−1; 𝑓(−1)) = (−1; 0) (1; 𝑓(1)) = (1; 0) Ejercicio 2 (3 puntos) Hallar, en caso de existir, los puntos máximos y mínimos de la función 𝑓(𝑥) = (𝑥2 − 1)2 Justificar si los puntos hallados son máximos, mínimos. Clave de corrección – Segundo turno Tema 1 3 Una condición necesaria para que la recta 𝑥 = 3 sea una asíntota vertical es que la función no esté definida en dicho valor. En este caso, para que la función no esté definida en 𝑥 = 3 debe ocurrir que 4 ∙ (3) − 2𝑑 = 0 ↔ 12 − 2𝑑 = 0 ↔ 𝑑 = 6 La función queda como 𝑓(𝑥) = 7𝑥4 + 5 4𝑥 − 12 Calculamos el límite de la función cuando 𝑥 tiende a 3. lim 𝑥→3 7𝑥4 + 5 4𝑥 − 12 = ∞ ya que cuando 𝑥 tiende a 3 el denominador tiende a cero y el numerador a un número estrictamente mayor a cero. Recordamos que la recta 𝑦 = 𝑎 es una asíntota horizontal de la función si 𝑓 si lim 𝑥→∞ 𝑓(𝑥) = 𝑎 (el límite es un número finito) En este caso lim 𝑥→∞ 7𝑥4 + 5 4𝑥 − 12 = lim 𝑥→∞ 7𝑥3 + 5 𝑥 4 − 12 𝑥 = ∞ ya que 12 𝑥 𝑥→∞ → 0 , 4 − 12 𝑥 𝑥→∞ → 4 Ejercicio 3 (2 puntos) Hallar el valor de la constante 𝑑 ∈ ℝ para que la recta de ecuación 𝑥 = 3 sea una asíntota vertical de la función 𝑓(𝑥) = 7𝑥4 + 5 4𝑥 − 2𝑑 Decidir, justificando con el cálculo del límite que corresponda, si la función tiene asíntotas horizontales. . Clave de corrección – Segundo turno Tema 1 4 5 𝑥 𝑥→∞ → 0 , 7𝑥3 + 5 𝑥 𝑥→∞ → ∞ Para 𝑑 = 6 la función tiene una asíntota vertical en 𝑥 = 3. La función no tiene asíntotas horizontales. Primero buscamos las abscisas de los puntos (𝑥; 𝑦) donde se cruzan las gráficas de las funciones. Para esto planteamos 𝑥 + 1 = −𝑥2 + 6𝑥 − 3 ↔ 𝑥 + 1 + 𝑥2 − 6𝑥 + 3 = 0 ↔ 𝑥2 − 5𝑥 + 4 = 0 Hallamos las raíces de la cuadrática resultante: 𝑥1,2 = −(−5) ± √(−5)2 − 4(1)(4) 2(1) = 5 ± √25 − 16 2 = 5 ± √9 2 = 5 ± 3 2 → 𝑥1 = 1 𝑥2 = 4 El área limitada por las gráficas de las funciones la calculamos como á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑟𝑒𝑔𝑖ó𝑛 = ∫[(−𝑥2 + 6𝑥 − 3) − (𝑥 + 1)] 4 1 𝑑𝑥 = ∫[−𝑥2 + 6𝑥 − 3 − 𝑥 − 1] 4 1 𝑑𝑥 = Ejercicio 4 (3 puntos) Calcular el área de la región delimitada por las gráficas de las funciones 𝑓(𝑥) = 𝑥 + 1, 𝑔(𝑥) = −𝑥2 + 6𝑥 − 3 Clave de corrección – Segundo turno Tema 1 5 = ∫−𝑥2 + 5𝑥 − 4 4 1 𝑑𝑥 = (− 1 3 𝑥3 + 5 2 𝑥2 − 4𝑥)| 1 4 = = (− 1 3 (4)3 + 5 2 (4)2 − 4(4)) − (− 1 3 (1)3 + 5 2 (1)2 − 4(1)) = = − 64 3 + 40 − 16 + 1 3 − 5 2 + 4 = − 63 3 − 5 2 + 28 = 9 2 El área de la región limita por las gráficas de las funciones es igual a 9/2.
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