MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

Academia de Ciencias Matemáticas Físicoquímicas y Naturales de Granada
Ceip “conde de Campillos” Cehegín Programación Docente de Matemáticas
Programación Didáctica – Matemáticas eso Cuarto Curso Aragón

Unidad 15 Azar y Probabilidad Matemáticas ev Nombre y


MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B

9-4-2010

Análisis

OPCIÓN A

1.- Se sabe que la función MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1 definida por

MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

es continua en todo su dominio

  1. Halla el valor de a. ¿Es f derivable en x = 0?

  2. Determina los intervalos de crecimiento y de decrecimiento de f



Solución:

  1. El dominio de la función es MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1 , y el único punto posible de discontinuidad es en x = 0.

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Luego para que sea continua a = 3


Vemos si es derivable en x = 0. Hacemos la derivada

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Calculamos las derivadas laterales:

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Y como no coinciden esta función no es derivable en x = 0.


  1. En su monotonía tenemos que tener en cuenta el Dominio,MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1 , los puntos donde no es continua o derivable (en x=0) y sus puntos críticos.

Para esto igualamos la derivada a 0:

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Luego el único punto crítico es el 1.

Sus intervalos de monotonía serán por tanto:


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2.- a) Calcula los puntos de corte con los ejes, las asíntotas y los extremos de la función MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1 .

b) Representa el recinto delimitado por la gráfica de la función anterior y la recta MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1 y calcular razonadamente el área de dicho recinto

Solución:

  1. MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

Puntos de corte:

Con OY MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

Con OX MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

El origen de coordenadas es el único punto de corte con los ejes


Asíntotas:

Como el dominio de la función es MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1 MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1 , no tiene asíntotas verticales

Para las horizontales:

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Luego tiene una asíntota horizontal por la derecha y por la izquierda que es la recta y=0


Vemos su posición:

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Además como coincide con el eje Y, la corta en el punto P(0,0)


Extremos:

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Hay dos puntos críticos. Vemos lo que son:

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Como MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1 f alcanza un máximo en el punto (2,1)

Como MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1 f alcanza un mínimo en el punto (2,1)



  1. Con los datos anteriores y la recta dibujamos el recinto correspondiente:

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Es fácil ver que los puntos de corte entre ambas funciones son el -2, el 0 y el 2, y como podemos ver es simétrica, luego basta con calcular el área rayada de la derecha y multiplicarla por dos:

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Luego el área total será: MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1



3.- Dada la función MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

a) Calcular MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

b) Calcular MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

Solución:

  1. MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

  2. Para calcular MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1 calculamos primero la integral indefinida (por partes):


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Luego: MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1


4.- Se sabe que las dos gráficas del dibujo corresponden a la función MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1 definida por MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1 y a su función derivada f’.

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  1. Indicar razonadamente cuál es la gráfica de f y cuál es la de f’.

  2. Calcular el área de la región sombreada


Solución:

  1. Vamos a hacer primero la derivada de f:

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Hay varias formas de saber qué gráfica corresponde a cada función. La más fácil es darle a una de ellas un valor conocido de la gráfica, por ejemplo el 1:

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Luego la gráfica a) corresponde a la de la función f y la b) a la de su derivada


  1. El área del recinto sombreado será:

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Calculamos cada integral indefinida por separado:

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Luego:

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OPCIÓN B

1.- a) Calcular: MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

b) Representar gráficamente el recinto delimitado por la gráfica de la función MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1 y las rectas x = 0 , x = 2 , y = 4.

Calcular el área de dicho recinto.

Solución:

  1. Mediante el método de integración por partes, tenemos:

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De donde: MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

Y por tanto: MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

  1. La representación gráfica del recinto cuyo área hay que calcular sería:

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Como se puede observar en el dibujo, se divide el recinto en dos áreas que se calcularían:

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Y por tanto el área total será: MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

2.- De la función MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1 se sabe que tiene un máximo relativo en x = 1, que el punto (0,1) es un punto de inflexión y que MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1 .

Calcular razonadamente a, b, c y d.

Solución:

Como tiene un máximo en x = 1 MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1 :

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Como pasa por el punto (0,1), significa que MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

Además es un punto de inflexión, luego f’’(0)=0:

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Luego de momento: MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

Calculamos su integral:

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Si juntamos esta ecuación con la primera tenemos un sistema:

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Luego la función es MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1



3.- a) De entre todos los triángulos cuya base y altura suman 20 cm., ¿cuál tiene área máxima? ¿cuál es dicha área?

  1. Dada la función

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¿Se le puede aplicar el Teorema Fundamental del Cálculo Integral?

Calcula razonadamente F(0), F(1) y F’(1).

Solución:

  1. Lamamos b a la base y h a la altura de cualquier triángulo.

La función cuyo máximo tenemos que calcular es el área, es decir: MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

El dato que nos da el ejercicio es que MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

Luego sustituyendo el área será: MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

Calculamos su máximo:

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Luego el área es máxima cuando h = 10, y por tanto b = 10, y el área máxima será

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  1. Para poder aplicar el Teorema Fundamental del Cálculo Integral es necesario que la función de dentro de la integral sea continua en el intervalo MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1 que es donde está definida la función F(x)

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Como no están en ese intervalo, la función f(t) es continua en MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1 y por tanto podemos aplicar el Teorema a la función F(x).

Calculamos ahora:

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Calculamos primero la integral indefinida (es una integral racional):

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Y dándole dos valores a t (el -2 y el -3) se obtiene fácilmente A=-1 , B=2.

Y por tanto:

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Y por tanto

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Para calcular F’(1) usamos el Teorema Fundamental del Cálculo Integral según el cual

MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1 (la derivada de MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1 es 0

Luego MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1



4.- Dada la función MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

a) Esboza su gráfica

b) Comprueba que la recta de ecuación MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1 es la recta tangente a la gráfica de f en el punto de abscisa x=0

c) Calcula el área del recinto limitado por la gráfica de f y la de dicha recta tangente



Solución:

  1. MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

Su gráfica es:

MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

  1. Para calcular la recta tangente hace falta hacer su derivada.

Es fácil ver que es continua en todo su Dominio MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

Vemos si es derivable:

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MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1 es derivable en todo su dominio menos en x = 1

Su derivada será: MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

La recta tangente en x = 0 tendrá de ecuación: MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1 la recta tangente es efectivamente MATEMÁTICAS 2º BACHILLERATO B 942010 ANÁLISIS OPCIÓN A 1

  1. El recinto cuya área queremos calcular es:

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Que como podemos ver dividimos en dos trozos.(Calcular como ejercicio los puntos de corte entre las gráficas).


El primero:

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El segundo:

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Luego el área total será:

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