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Material e laborado por la cátedra de Matemática - UBAXXI _________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Material de uso exclusivamente didáctico CLAVES DE CORRECCIÓN PRIMER EXAMEN PARCIAL DE MATEMÁTICA PRIMER TURNO 07/05/2018 – TEMA 3 TEMA 3 Ejercicio 1 (2 puntos) Determinar analíticamente el valor de la constante 𝑐 ∈ ℝ para que el conjunto solución de la inecuación |−2𝑥 + 𝑐| ≤ 3 2 sea igual al intervalo[− 1 2 ; 1] Respuesta Los extremos del intervalo del conjunto solución deben cumplir con las igualdades |−2 ∙ (− 1 2 ) + 𝑐| = 3 2 𝑦 |−2 ∙ 1 + 𝑐| = 3 2 Busquemos el valor de 𝑐 ∈ ℝ que verifique ambas condiciones. Primero resolvemos la ecuación |−2 ∙ (− 1 2 ) + 𝑐| = 3 2 |1 + 𝑐| = 3 2 ⟺ 1 + 𝑐 = 3 2 ó 1 + 𝑐 = − 3 2 1 + 𝑐 = 3 2 ⟺ 𝑐 = 3 2 − 1 ⟺ 𝑐 = 1 2 1 + 𝑐 = − 3 2 ⟺ 𝑐 = − 3 2 − 1 ⟺ 𝑐 = − 5 2 Los valores de “𝑐” que son solución de la primera ecuación son 𝑐 = 1 2 , 𝑐 = − 5 2 Ahora resolvemos la segunda ecuación |−2 ∙ 1 + 𝑐| = 3 2 |−2 + 𝑐| = 3 2 ⟺ −2 + 𝑐 = 3 2 ó − 2 + 𝑐 = − 3 2 −2 + 𝑐 = 3 2 ⟺ 𝑐 = 3 2 + 2 ⟺ 𝑐 = 7 2 −2 + 𝑐 = − 3 2 ⟺ 𝑐 = − 3 2 + 2 ⟺ 𝑐 = 1 2 Los valores de “𝑐” que son solución de la segunda ecuación son 𝑐 = 7 2 , 𝑐 = 1 2 El único valor de “𝑐” que es solución de las dos ecuaciones es 𝑐 = 1 2 Material e laborado por la cátedra de Matemática - UBAXXI _________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Material de uso exclusivamente didáctico CLAVES DE CORRECCIÓN PRIMER EXAMEN PARCIAL DE MATEMÁTICA PRIMER TURNO 07/05/2018 – TEMA 3 Ejercicio 2 (3 puntos) Se sabe que el polinomio 𝑅(𝑥) = 𝑥3 − 4𝑥2 − 11𝑥 + 30 satisface 𝑅(2) = 0. Hallar el conjunto de negatividad y el conjunto de positividad. Respuesta Para hallar los intervalos de positividad y negatividad del polinomio debemos conocer primero todas las raíces del polinomio. Se sabe que 𝑥 = 2 es raíz del polinomio. Entonces podemos dividir al polinomio 𝑅(𝑥) por (𝑥 − 2) 𝑅(𝑥) = (𝑥 − 2)(𝑥2 − 2𝑥 − 15) Buscamos ahora las raíces de la cuadrática 𝑥2 − 2𝑥 − 15 𝑥1,2 = −(−2) ± √(−2)2 − 4 ∙ (1) ∙ (15) 2 ∙ 1 = 2 ± √4 + 60 2 = 2 ± 8 2 𝑥1 = 5 ; 𝑥2 = −3 El conjunto de ceros del polinomio es: 𝐶0 = {−3; 2; 5} Debemos analizar el signo del polinomio en los intervalos (−∞; −3) (−3; 2) (2; 5) (5; +∞) En el intervalo (−∞; −3) el signo del polinomio es negativo ya que 𝑅(−4) < 0 En el intervalo (−3; 2) el signo del polinomio es positivo ya que 𝑅(0) > 0 En el intervalo (2; 5) el signo del polinomio es negativo ya que 𝑅(3) < 0 En el intervalo (5; +∞) el signo del polinomio es positivo ya que 𝑅(6) > 0 Los intervalos de positividad del polinomio son: (−3; 2) ; (5; +∞) Los intervalos de negatividad son: (−∞; −3) ; (2; 5) 1 -4 -11 30 2 2 -4 -30 1 -2 -15 0 Material e laborado por la cátedra de Matemática - UBAXXI _________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Material de uso exclusivamente didáctico CLAVES DE CORRECCIÓN PRIMER EXAMEN PARCIAL DE MATEMÁTICA PRIMER TURNO 07/05/2018 – TEMA 3 Ejercicio 3 (2 puntos) Hallar la ecuación de la parábola que pasa por el punto (1; 5) y su vértice coincide con el de la parábola 𝑦 = 5𝑥2 + 7𝑥 − 3 Respuesta Calculamos el vértice de la parábola 𝑦 = 5𝑥2 + 7𝑥 − 3 𝑥𝑣 = − 𝑏 2𝑎 𝑥𝑣 = − 7 2 ∙ (5) = − 7 10 𝑦𝑣 = 5 ( 7 10 ) 2 + 7 ( 7 10 ) − 3 = 245 100 + 49 10 + 3 𝑦𝑣 = 153 20 Entonces, el vértice de la parábola es el punto 𝑉 = ( 7 10 ; 153 20 ) Si expresamos la ecuación de la parábola que estamos buscando en forma canónica tenemos que 𝑦 = 𝑎 . (𝑥 − 𝑥𝑣) 2 + 𝑦𝑣 𝑦 = 𝑎 (𝑥 − 7 10 ) 2 + 153 20 Sabemos que la gráfica de la parábola pasa por el punto (1; 5), entonces podemos despejar el valor de la constante “𝑎” de la ecuación 5 = 𝑎 (1 − 7 10 ) 2 + 153 20 𝑎 ( 3 10 ) 2 = 5 − 153 20 9 100 𝑎 = − 53 20 ⟺ 𝑎 = − 53 20 ∙ 100 9 = − 265 9 Por lo tanto, la ecuación de la parábola es 𝑦 = − 265 9 (𝑥 − 7 10 ) 2 + 153 20 Material e laborado por la cátedra de Matemática - UBAXXI _________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Material de uso exclusivamente didáctico CLAVES DE CORRECCIÓN PRIMER EXAMEN PARCIAL DE MATEMÁTICA PRIMER TURNO 07/05/2018 – TEMA 3 Ejercicio 4 (3 puntos) Determinar el dominio y el conjunto imagen de la función 𝐹(𝑥) = √16 − 4𝑥2 + 3 Respuesta Primero hallamos el dominio de la función. La función estará bien definida si el argumento de la raíz cuadrada es un número positivo. Entonces pedimos que 16 − 4𝑥2 ≥ 0 ⟺ −4𝑥2 ≥ −16 ⟺ 𝑥2 ≤ 4 ⟺ |𝑥| ≤ 2 ⟺ 𝑥 ∈ [−2; 2] El dominio de la función es el intervalo [−2; 2] Para hallar el conjunto imagen debemos tener en cuenta que √𝑡 ≥ 0 (con 𝑡 ≥ 0). Entonces, para todo 𝑥 ∈ 𝐷𝑜𝑚(𝐹) se verifica que √16 − 4𝑥2 ≥ 0 √16 − 4𝑥2 + 3 ≥ 3 𝐹(𝑥) ≥ 3 Luego, el conjunto imagen de la función es el intervalo [3; +∞)
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