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Teoremas de continuidad: Bolzano, Darboux, Weierstrass. - Contenido educativo
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Bueno, venga, 26 de enero del 26, día capicúo, eso significa que vais a probar todos historias,
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¿vale? Venga, hay que empezar día con alegría. Bueno, vamos a ver, cosillas que es importante,
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¿de acuerdo? Porque lo que viene ahora tenemos que ir a hierro, ¿vale? Ya sabemos el examen
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el día 17, si no me equivoco, ¿no? Vaya por Dios. Bueno, entonces, chavales, aquí en
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la unidad 9, ¿vale?
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Y me he equivocado, sí.
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Esto de aquí no va aquí, ¿vale? Ahora
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lo corrijo. Entonces, esta
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tabla de derivada que quiero que
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repaséis. Esta tabla de derivada,
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si os fijáis, siempre nos aparece
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la simple y la
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compuesta. Entonces, yo, si tenéis que
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repasarlo, porque esto es del año pasado,
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si repasáis, repasad
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la compuesta, ¿vale? Porque luego
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lo que me encuentro, ¿os recordáis
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por lo menos suena el nombre de los de
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la regla de la cadena, en las derivadas? Pues lo que me suelo encontrar es que la gente
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de la regla de la cadena se olvida precisamente porque se estudia la parte de la izquierda,
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la parte simple, ¿vale? Entonces, la que os tenéis que estudiar es la parte compuesta,
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¿de acuerdo? Donde yo lo que tengo es la derivada de funciones, ¿vale? Derivada de
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funciones. ¿Qué diferencia o qué es lo que hace que se utilice la de la izquierda
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En vez de la derecha, pues cuando únicamente la f de x es igual a x,
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entonces estamos en el caso de la izquierda.
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Es decir, yo por ejemplo tengo aquí x elevado a n.
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Esto fue lo que, bueno, de una constante siempre la derivada es cero, ¿verdad?
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De una función polinómica, pues yo tengo x elevado a n, tiene chicle.
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¿Alguien más tiene chicle?
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Entonces, ¿x elevado a n qué es?
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Pues el exponente pasa multiplicando y dejamos la x con un grado menos.
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Pero yo no quiero que te aprendas eso, yo quiero que te aprendas la esta de aquí.
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Es decir, yo tengo cualquier función, cualquier función elevado a n,
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pues su derivada es n por la función elevado a menos 1 por la derivada de esa función.
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¿Vale? Por la derivada de esa función.
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Fijaros en una cosilla.
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Si mi función f de x es x, ¿qué es lo que tengo? Pues precisamente esto de aquí, ¿verdad?
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Tengo n por x elevado a n-1, ¿y cuánto es la derivada de x? 1, ¿de acuerdo?
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Entonces, esto de aquí, que es la simple, dime, la simple es un caso específico, ¿vale?
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Es un caso específico cuando f de x es igual a la x.
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Entonces, ¿qué es lo que os recomiendo?
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Que os estudiéis la parte de la derecha.
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¿Vale?
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La parte de la derecha.
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Porque si no, luego os olvidáis precisamente de esta parte de aquí,
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que es la derivada de la función.
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¿Vale?
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¿Sí?
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Entonces, recordamos aquí varias cosillas.
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Bueno, tenéis los logaritmos, tenéis las exponenciales,
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Los senos, los cosenos, las tangentes.
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Tenéis aquí todas las funciones.
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Dime.
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Sí, la verdad.
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Mira, señor, por favor.
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Son campanitas.
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El ruido eres tú, Diego, pero te queremos, ¿vale?
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Ahí va.
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Bueno, chavales.
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Sí, es verdad, es verdad, es verdad.
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Bueno, chavales, aquí tenéis apuntes de derivadas y sobre todo, chavales, súper importante, quien no recuerde bien las derivadas, miraros estos vídeos de derivación, ¿vale? Van desde lo más pequeño a lo más grande. Entonces, como siempre, si tenéis alguna duda, preguntadme, pero estos vídeos están bastante, bastante bien, ¿vale?
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Y entonces, aquí ya veremos teoría y ejercicios de derivada. Y bueno, esto de aquí, que no va en este tema, lo que quiero que veáis es una cosilla. Os he subido varios apuntes que son las funciones de valor absoluto, ¿vale?
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Entonces, el otro día estuvimos haciendo funciones de valor absoluto, digamos, sencillas.
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Yo tenía una función polinómica, ¿verdad?
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Yo lo igualaba a cero, veía dónde cambiaba el signo.
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Una de las características que tienen las funciones polinómicas es que son todas continuas.
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Y cuando tienen una raíz, lo que hace es cambiar el signo.
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Y entonces lo que hago es, donde sea negativo, le cambio todo de signo.
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Y donde era positivo, lo dejo igual, ¿vale?
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Entonces, chavales, pues aquí tenemos un ejemplito, que es lo que quiero ver con ustedes, un poquito más complicado, que tampoco es que sea muy complicado, ¿vale?
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Pero el caso es que nosotros ahora lo que tenemos es dos valores absolutos, ¿de acuerdo? Dos valores absolutos.
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Entonces, ¿qué es lo que ocurre? Nosotros, por un lado, tenemos que tener ahí resuelto, ¿vale?
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De todas formas, lo que hacemos es siempre x más 1 lo igualamos a 0 donde x es igual a menos 1 y nada, 2x lo igualamos a 0 donde x es igual a 0.
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¿Lo veis, chavales? ¿Sí o no?
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Entonces, yo siempre represento mi resta real donde yo tengo aquí menos infinito, aquí tengo menos 1, aquí tengo el 0 y aquí tengo más infinito.
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Con lo cual, ¿yo cuántos intervalos tengo, chavales? ¿Cuántos intervalos tengo? Tres. Huesca, Zaragoza y Teruel. Si tuviera dos, Cáceres y Badajoz.
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Entonces, chavales, aquí lo que hago es, como no es una función polinómica como tal, porque lo que tengo es, digamos, no es el valor absoluto de una función polinómica, sino que es la resta de valores absolutos.
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Yo aquí lo que hago es cojo valores de cada intervalo. Por ejemplo aquí, ¿cuál cogería? El menos 2, ¿vale? Pero puedo coger cualquiera. Por ejemplo, x igual a menos 2. Yo de aquí, ¿qué cogería? x igual a menos 1 medio. Y aquí, ¿cuál cogería? Pues x igual a 1. ¿Lo veis? Cojo un valor de cada intervalo.
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Y entonces, ¿qué es lo que hago? Bueno, pues si x es igual a menos 2, pues ¿qué ocurre?
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Que en x más 1, eso sería menos 2 más 1, ¿verdad?
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Y esto que es menos 1, es menor que 0. ¿Lo veis? ¿Sí o no?
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Pues ahí tengo que cambiar el signo. Tengo que poner realmente que es menos x menos 1.
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¿Lo veis?
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¿Sí o no?
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Luego, si la x es igual a menos 2, 2 por menos 2 es, es decir, sustituyo en esta función.
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Es menos 4, que es menor que 0, ¿verdad?
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Pues nada, tengo que poner unas campanillas esas que cojones.
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Amaste.
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Entonces, chavales.
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Oh, yeah.
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Entonces, ¿qué tengo que hacer?
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Como veis que en ese valores las dos son negativas, pues le cambio el signo a los dos.
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¿Y ahora qué me quedaría?
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Pues me quedaría menos x menos 1.
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Este menos lo pongo aquí y ahora pongo el menos 2x.
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¿Lo veis?
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Menos 2x.
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¿Y esto al final qué queda?
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Pues menos x menos 1 más 2x.
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Es decir, me queda x menos 1.
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¿Entendéis lo que estoy haciendo?
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Miro cada uno de los valores y lo igualo a cero.
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Veo donde
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¿Es la Carla o qué?
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Entonces, chavales
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Veo donde igual a cero
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Veo los intervalos
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Cojo un valor de cada uno
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Y veo el signo de cada una de las cosas
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Y cuando es negativo le cambio el signo
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¿Vale?
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Entonces
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Si x es igual a menos un medio
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¿Vale?
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Tengo, chavales
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Pues tengo
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El x más 1, esto es una implicación, sería menos 1 medio.
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Menos 1 medio más 1, esto es igual a 1 medio que es mayor que 0.
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Pues nada, tengo que poner, lo dejo igual, ¿verdad?
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¿Sí o no? x más 1.
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¿Y aquí qué es lo que ocurre?
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Pues aquí sería 2 por menos 1 medio.
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Esto es menos 1 que es menor que 0.
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pues ponemos menos 2x.
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Si yo ahora hago la resta, que sería x más 1 menos menos 2x,
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pues esto, chavales, es 3x más 1.
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¿Estáis de acuerdo conmigo o no?
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Ahora, si x es igual a 1, ¿verdad?
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Pues nada, esto que sería 1 más 1 es igual a 2, que es mayor que 0.
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ponemos
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x más 1
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¿de acuerdo?
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y 2 por 1
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es igual a 2 que es mayor que 0
00:09:22
ponemos
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2x
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si hacemos la recta
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x más 1 menos 2x
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esto es 1 menos x
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¿lo veis chavales?
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¿si o no?
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es que siempre se hace igual
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¿de acuerdo?
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¿qué implica esto?
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que
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mi función definida a trozo
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definida a trozo va a ser
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x menos 1
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si estoy entre menos infinito
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y menos 1, va a ser
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3x más 1 si estoy entre
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menos 1 y 0, y va a ser
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1 menos x si estoy
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entre 0 y más infinito
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¿vale?
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¿sí? ¿sí o no?
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entonces, lo que quiero que veáis es
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una cosilla
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he hecho varios ejercicios de valores
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absolutos, por favor, hacedlo ustedes, aunque está en la solución. Lo suyo es que veáis
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los enunciados, intentéis hacerlo ustedes y comparáis con la solución. Y si tenéis
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dudas, pues me decís, ¿vale? Es decir, ¿yo cómo pondría esto de aquí? Me he copiado
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esto, ¿verdad? Dictármelo. Entonces, si f de x, ¿cómo era f de x, chavales? Valor
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absoluto de x más 1 menos valor absoluto de 2x? Bueno, pues eso al final es una función
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a trozos, ¿vale? ¿Qué era? ¿Me decís el primero? x menos 1, ¿vale? Si x es menor
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menos 1, ¿luego qué era?
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Es x más 1.
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Es x más 1
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si
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entre menos 1
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x es 0, ¿y luego
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qué era?
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Aquí creo que
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hay otra cosa distinta.
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¿Ah, sí? ¿Esto está mal?
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1 menos x, entonces sale menos x más 1.
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1 menos x
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si x es mayor
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que 0. Y aquí ya vale
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una cosita, los valores absolutos
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y son polinomios, suele ser
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continuo, pues entonces
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yo elijo donde lo pongo, ¿vale? Entonces
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sería tal que así. ¿Vale, chavales?
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¿Sí? Esta sería
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mi función atroz.
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¿Vale?
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¿Circing?
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Sí, donde hay you want.
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¿Vale? Entonces
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estas funciones de aquí, esta
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función va a ser continua seguramente
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en todos los reales y no va a
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ser derivable seguramente ni en
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menos uno ni en cero. ¿Por qué? Porque vamos
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a tener un piquito. ¿Vale?
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Como el que le has dado antes.
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¿Sabes qué bonito?
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Qué bonito es el amor.
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¿Vale, chavales? ¿Sí?
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Entonces, lo único,
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lo que quiero que
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veáis...
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¿Se me ha ido la olla? Vale.
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Estos tres los voy
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a pasar tema ocho, ¿vale? Pero aquí
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en funciones de valor absoluto
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pues tenéis hechas unas cuantas.
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¿Vale? Tenéis ahí el Batman,
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¿Vale? Aquí tenéis varios ejercicios, lo hacéis ustedes, será lo suyo, ¿vale?
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Y cualquier duda me decís, ¿os parece? ¿Vale? Venga.
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Y ahora, teoremas de continuidad.
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Si os acordáis, el otro día lo que vimos fue Borzano, que tiene premio, Darbu, ¿vale?
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Y no sé si vimos el Ballestras. ¿No vimos Ballestras? ¿No?
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¿No? ¿No suena? Es que es alemán. Venga, entonces, vamos a ver. Los teoremas de continuidad. Teoremas, que es lo que nos quedamos el otro día, ¿verdad? De continuidad. Teoremas de continuidad.
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Entonces, ¿estaba el teorema de mi amigo Borsano?
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Sí, pero vamos a tope.
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¿Y qué me dice mi amigo Borsanín?
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Pues entonces, sea f de x una función continua, ¿vale?
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Y súper importante, que sea una función continua en el intervalo a, b.
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¡Olé! ¡Qué suspiro!
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¿Vale? En el intervalo AB, entonces,
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si el signo, chavales, que se escribe así,
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el signo de F de A, es decir, yo sustituyo el valor de A,
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¿vale? Uno de los extremos del intervalo lo sustituyo en la función,
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y veo su signo.
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Entonces, ¿qué me va a dar su signo?
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Positivo o negativo, ¿verdad?
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¿Sí o no?
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¿Qué es distinto? El signo de F de B, es decir, hago lo propio con B, lo sustituyo y veo su signo.
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Si los signos son distintos, ¿qué significa? Uno es positivo y el otro es negativo, o viceversa, ¿sí o no?
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Pues entonces, de bolzano, sea, sea, es mal en inglés.
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¿Vale? C, A, F, D, X, el Mediterráneo.
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Entonces, ¿qué es lo que me dice mi amigo Borzanín?
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Pues que existe un valor C que pertenece...
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Esto no es difícil, ¿eh?
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Lo que pasa es que esto está en lenguaje matemático, ¿vale?
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Existe un valor C dentro del intervalo AB
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donde tal que
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el tal que
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se escribe así, a veces también de la otra
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tal que f de c
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es igual a cero
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esto no sé si recordáis
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el pedazo de dibujo que yo hice
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maravilloso
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ese de signo
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el signo
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esto es signo
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sí, porque
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está en inglés
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esto es signo
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oh yeah
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you're English perfect
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you want me to speak in English
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oh yeah
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ya he aprendido todo mi inglés
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entonces, si los signos son
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distintos, de acuerdo, es que existe
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ya vale
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un
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esto en que se traduce
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si yo tengo mi función, ¿verdad?
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yo tengo aquí
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mi A
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oh yeah
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Yo tengo aquí mi A, tengo aquí mi B, ¿vale? Resulta que mi función, por ejemplo, es así, ¿de acuerdo? Es continua. Yo no levanto el lápiz, pero fijarse una cosita. Esto que es F de A, ¿verdad? Y esto que es F de B.
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tienen signos distintos
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tienen signos distintos
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entonces por ser continua
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si yo paso en este caso de negativo
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a positivo, pero me da igual si yo paso
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de positivo a negativo, ¿qué ocurre?
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que no me queda más remedio
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que
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pasar por el cero
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¿lo veis?
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es decir, existe un valor
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c que pertenece a ese
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intervalo donde
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lo diré
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donde lo diré
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da cero, gracias
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estaba pensando en inglés
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estaba traduciendo
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del inglés al español, entonces claro
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si yo tengo uno en negativo
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otro positivo, otro positivo, otro negativo
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al ser continua no me queda más remedio
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que pasar por el cero, ¿vale?
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entonces, es el teorema de
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Barzano y entonces
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¿cómo se utiliza la aplicación?
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que os he subido bastante ejercicio de este
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de este hombre? Pues que normalmente
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a nosotros nos dicen
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nos dan un polinomio, nos dan
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una función cualquiera y me dice
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¿tiene una
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raíz
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en el intervalo, yo que sé
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4 o 5? ¿Vale?
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No me pide, por ejemplo, que yo le dé
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el valor exacto de esa raíz porque
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además nosotros muchas veces no tenemos
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las herramientas para decirnos
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que esa función en el 4 o 5
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tiene una raíz
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por ejemplo en 4,87
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no tenemos los medios
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lo que nosotros si podemos decir
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existe
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y esto es importante
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al menos
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1
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puede tener más raíces
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puede tener
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más raíces pero al menos 1
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existe al menos un valor de c
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que pertenece al intervalo
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tal que c igual a 0
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digo lo de existir al menos 1
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porque yo por ejemplo puedo
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tener mi función así, ¿verdad?
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Y a lo mejor, por ejemplo,
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pues hace
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esto de aquí.
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¡Guau!
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Hace, por ejemplo, esto, ¿vale?
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Una cosita así, ¿lo veis?
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Esto es A,
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esto es
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F de A, esto es
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B y esto es F de B.
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Pues entonces, si este
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al menos, este valor de aquí,
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este valor de aquí y este valor de aquí
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son cero. ¿Vale?
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Puede existir uno, puede existir
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dos,
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pueden existir cualquier número, pero
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al menos existe uno. ¿Vale?
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Y esto es lo importante de que al menos existe uno.
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¿Vale, chavales? ¿Sí o no?
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¿Y os acordáis del Darbú?
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No os
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cae bien el teorema de Darbú.
00:19:14
El teorema de Darbú es lo que es
00:19:16
más genérico. ¿Vale?
00:19:18
Pero es exactamente
00:19:23
lo mismo
00:19:24
lo que me dice es igual
00:19:26
si f de x
00:19:30
es
00:19:32
una función continua
00:19:34
en a b
00:19:35
y f de a
00:19:41
es menor
00:19:47
o mayor, me da igual
00:19:48
que f de b
00:19:49
porque pueden valer las dos cosas
00:19:52
¿vale? bueno, a es menor
00:19:54
que b ¿verdad?
00:19:56
y entonces f de a es mayor
00:19:58
o igual, que F
00:20:00
de B
00:20:02
realmente que sea distinto, venga
00:20:03
se resume en eso
00:20:06
oh yeah, que quiero ir
00:20:08
rápido, realmente que sean
00:20:10
distintos, aunque también puede ser igual
00:20:12
lo que yo quiero que veáis
00:20:14
es lo que me dice el teorema de Alba
00:20:17
que es más genérico que el de
00:20:18
el de Borsano
00:20:20
entonces, existe al menos
00:20:22
un C que pertenece a B
00:20:24
¿vale? donde
00:20:26
F de F
00:20:28
¿Vale?
00:20:32
Pertenece
00:20:35
Pertenece al
00:20:35
Intervalo F de A
00:20:38
F de B
00:20:40
Es un valor pues eso
00:20:41
Intermedio, lo que me quiere decir, imaginaros
00:20:44
Aquí, en esta de aquí
00:20:46
Si yo cojo
00:20:48
Este valor
00:20:49
Y este valor, pues lo que me dice
00:20:52
Entre este y este
00:20:55
Lo que me dice, chavales
00:20:56
Es que va a existir un valor
00:20:58
aquí, que está entre las dos.
00:21:00
¿Vale? Es lo único que me
00:21:03
quiere decir esto. ¿Vale,
00:21:04
chavales? Y luego el de
00:21:06
Bayerstrass, lo que pasa es que está más relacionado
00:21:08
con el...
00:21:10
Este era un alemán.
00:21:13
Buena gente, el hombre.
00:21:15
Teorema de...
00:21:19
Ostras, me estoy inventando, ¿no?
00:21:29
A ver...
00:21:31
O sea, que yo estudié alemán.
00:21:34
Es en una
00:21:38
misión de hoy.
00:21:38
de hecho se pone
00:21:40
ah, ¿qué te llamas?
00:21:45
soy Seguro
00:21:47
Seguro, Seguro
00:21:48
¿y tú?
00:21:50
¿y tú?
00:21:54
¿qué te llamas?
00:21:55
soy Seguro
00:21:57
ah, Seguro
00:21:59
¿qué te llamas?
00:22:01
¿qué te llamas?
00:22:05
bueno, la verdad es que me lo acabo de inventar
00:22:06
Bueno, se conoce esta es la beta y también se pone, por ejemplo, strass, ¿no?
00:22:10
Se pone la SS.
00:22:22
Entonces, buy and strass está más relacionado con máximos y con mínimos, ¿vale?
00:22:24
Con máximos, buy and strass, oh yeah, y mínimos, ¿vale?
00:22:29
Eso está relacionado sobre todo con la monotonía que es el crecimiento.
00:22:36
monotonía, bulería, bulería.
00:22:40
Eso es el crecimiento de crecimiento.
00:22:43
¿Vale, Bachale?
00:22:47
Olé.
00:22:50
Esto es Bayerstrass.
00:22:52
Máximo y mínimo.
00:22:55
W-E-I-E-R-S-T-R-A
00:22:57
y esto es una beta.
00:23:01
Y la beta normalmente nosotros lo ponemos como doble S.
00:23:02
Entonces, lo podéis encontrar de las dos formas, me refiero.
00:23:09
Así un poco en general, pues que, a ver, f de x es continua en a, b, esto es muy resumido, ¿vale?
00:23:11
Entonces, si f de a es igual a f de b, ¿eso qué implica?
00:23:28
Pues que existe un C que pertenece en A, B, donde hay máximos y mínimos, esto es muy resumido, esto no es con mucho rigor, absolutos en ese intervalo.
00:23:35
¿Vale? Entonces, ¿cómo se ve mejor esto, chavales? Con ejercicio. ¿Vale? ¿Sí o no? Esto no es muy riguroso, ¿eh? No muy riguroso.
00:24:01
Venga, voy a ir un momentín pistolín a esto de aquí, ¿vale?
00:24:10
Lo que quiero que veamos aquí un poco.
00:24:18
¡Guau!
00:24:26
Entonces, chavales, ejercicio donde aplicamos los teoremas de continuidad.
00:24:38
Me dice que probemos la ecuación x al cubo menos 4x menos 2
00:24:43
tiene alguna raíz real, ¿vale?
00:24:49
Entonces, aproximando su valor hasta las décimas.
00:24:51
Entonces, a mí me dice que esto que hay aquí, esto que es una función polinómica, ¿verdad?
00:24:54
Eso es una función continua.
00:25:00
Y entonces lo que me dice es que existe algún valor donde x, algún valor de x que me hace 0 esto de aquí.
00:25:01
Es decir, que tenga una solución.
00:25:10
Es lo que me está diciendo aquí, ¿vale?
00:25:12
Entonces, ¿qué es lo que hago?
00:25:14
Pues yo sé que f de x es esta función, porque aquí es esta ecuación.
00:25:16
Pues yo lo que hago es, me invento una función auxiliar que es f de x, que precisamente es esta parte de aquí, ¿vale? Esto es muy común en matemática. Yo tengo una ecuación y lo que hago es, yo tengo la función real de variable real que es igual al polinomio este, ¿vale?
00:25:20
entonces ¿qué ocurre? que yo sé
00:25:41
una función polinómica que es continua
00:25:43
entonces continua en todo su dominio
00:25:45
el dominio de las funciones polinómicas es todo lo real
00:25:47
entonces chavales, si yo hago
00:25:50
el límite desde menos infinito
00:25:51
resulta que me sale
00:25:53
menos infinito, yo hago el límite
00:25:55
en el más infinito
00:25:57
y me sale más infinito
00:25:59
yo ya tengo dos valores con signos
00:26:01
diferentes ¿verdad? yo en el menos infinito
00:26:03
se va a menos infinito
00:26:06
en el más infinito se me va a más infinito
00:26:07
¿Eso qué significa? Que si yo tengo que dibujar la función, que no sé cómo es, y voy desde el menos infinito al más infinito,
00:26:09
tiene que haber por lo menos una única raíz, lo mismo hay más.
00:26:17
De hecho, debería de tener 3 porque es de grado 3, ¿de acuerdo?
00:26:22
Pero ¿qué ocurre? Que tiene que pasar por el 0, ¿lo veis?
00:26:27
Entonces, ¿qué ocurre? Pues yo siempre digo, como f es continuo en r, y los límites tienen signos diferentes,
00:26:30
El teorema de Bolzano, existe un c que pertenece entre menos infinito y más infinito,
00:26:37
donde f de c es igual a cero.
00:26:47
¿Lo entendéis? Estamos aplicando el teorema de Bolzano, ¿vale?
00:26:49
Es una línea, una función continua, va desde menos infinito a más infinito,
00:26:52
tiene que pasar menos una vez por el cero. ¿Eso lo veis o no?
00:26:58
¿Sí? Pues entonces yo ya sí demuestro que el menos tiene una raíz real.
00:27:02
¿Qué ocurre? ¿Dónde está la raíz real? No lo sé.
00:27:07
Puede tener, es que es lo que ocurre con las funciones de tercer grado,
00:27:11
que puede tener o tres raíces reales que gráficamente corta el eje en tres puntos,
00:27:14
o a lo mejor puede ocurrir que tenga una raíz real y las dos complejas.
00:27:19
Entonces, cuando tienen las dos raíces complejas,
00:27:25
eso gráficamente no es un corte con el eje de las X.
00:27:28
Entonces, ¿qué ocurre? Pues que esta función, yo ya he demostrado,
00:27:33
entre el menos infinito y el más infinito
00:27:36
al menos tiene una raíz real. ¿Dónde está?
00:27:39
I don't know, I'm not from here.
00:27:41
¿Vale? Pero está ahí.
00:27:43
Luego, ¿qué ocurre? Que yo la puedo acotar.
00:27:44
Yo la puedo acotar. Y esto
00:27:47
es un poco rollo porque aquí es prueba y error.
00:27:48
¿Vale? Entonces, ¿qué ocurre?
00:27:51
Pues que yo elijo, por ejemplo, el 2 y el 3.
00:27:53
¿Por qué elijo el 2 y el 3?
00:27:55
Porque he probado previamente y resulta
00:27:56
que cuando sustituyo el 2,
00:27:59
en el 2 me sale menos 2 en negativo.
00:28:01
¿Lo veis? Cuando sustituyo
00:28:03
el 3 en esta función de aquí, resulta que me sale positivo. ¿Tengo ya un valor donde
00:28:05
es negativo y el otro es positivo? Sí, ¿verdad? Pues entonces, como es continua en el intervalo
00:28:12
2, 3, como el signo de 2 es distinto que el signo de 3, existe por el teorema de Bolzano
00:28:18
un valor c que pertenece al intervalo 2, 3, al que f de c es 0. ¿Cuánto vale la raíz?
00:28:25
Pues hay dos novenos fronjillas
00:28:32
¿Vale, chavales?
00:28:34
De hecho, ahora que no está caro, voy a aprovechar
00:28:35
Un momentito
00:28:37
Es X al cubo, momentín, pistolín
00:28:39
X al cubo, menos 4X menos 2
00:28:42
¿No? Dime, hijo
00:28:44
Prueba y error
00:28:46
Monísimo esto de aquí
00:28:53
Prueba y error
00:28:56
No, me refiero, ahí he ido probando
00:28:56
Y como sé que hay...
00:29:00
A ver, ¿esto era x al cubo?
00:29:02
¿Os acordáis?
00:29:03
No, ¿no?
00:29:04
Menos 4x.
00:29:06
Menos 2, no me suena.
00:29:11
¿Menos 2?
00:29:13
Muy bien, muy bien.
00:29:15
¡Qué memoria, Rufo!
00:29:16
Vale, fijaros aquí.
00:29:17
Fijaros aquí.
00:29:18
Fijaros aquí.
00:29:21
x al cubo menos 4x menos 2,
00:29:22
si yo lo represento gráficamente,
00:29:25
pues tiene tres raíces, ¿lo veis?
00:29:27
En el menos infinito se va a menos infinito
00:29:29
y el más infinito se va al más infinito.
00:29:31
Entonces, he tenido que pasar al menos una vez por el 0.
00:29:34
En este caso, he pasado por los 3 veces por el 0.
00:29:38
¿De acuerdo?
00:29:52
Y de hecho, fijaros, las raíces son menos 1,68 menos 0,54 y 2,21.
00:29:53
Hombre, yo porque tengo GeoGebra, en el examen no tengo GeoGebra, ¿vale?
00:30:00
Pero, ¿qué ocurre?
00:30:03
Que yo aquí voy probando más o menos, pruebo el 1, pruebo el 2, pruebo el 3.
00:30:04
Y en el momento que van cambiando de signo, por ejemplo, si yo aquí, ¿qué sé?
00:30:08
Si yo hago F de menos 2, F de menos 2 me sale negativo, ¿lo veis?
00:30:12
Y si yo hago F de menos 1, me sale positivo, ¿verdad?
00:30:16
¡Qué miedo!
00:30:21
Y entonces, ¿qué ocurre?
00:30:23
Pues tengo una raíz.
00:30:24
¡Yo, GeoGebra! ¡Yo, GeoGebra!
00:30:26
he aprovechado que no estaba aquí ya
00:30:28
entonces ¿qué ocurre?
00:30:31
es que en menos 1,68
00:30:33
hay una raíz
00:30:35
yo tengo que decir en el problema
00:30:36
que menos 1,68 es una raíz
00:30:40
no, yo puedo demostrar
00:30:42
que
00:30:44
hay un valor en el intervalo
00:30:45
menos 2 menos 1
00:30:48
que f de c
00:30:49
que pertenece a ese intervalo es 0
00:30:51
¿vale chavales?
00:30:53
igual pasa con esto, fijaros
00:30:55
fijaros, lo de prueba y error
00:30:57
si yo hago f de menos 1
00:30:59
fijaros, f de menos 1 es positivo
00:31:01
¿verdad? y f de 0
00:31:03
que es negativo ¿verdad?
00:31:05
f de 0 es negativo, pues entonces
00:31:07
yo puedo decir por el teorema de
00:31:09
Borsano que existe un valor
00:31:11
en el intervalo menos 1, 0
00:31:13
en este caso es menos 0, 54
00:31:15
que no me hace falta decir el valor
00:31:17
pero que
00:31:19
su solución
00:31:21
su
00:31:23
el valor de la función en ese punto es cero, ¿vale?
00:31:25
Y eso me sirve mucho para hacer aproximaciones de raíces, ¿vale?
00:31:29
Esto se utiliza mucho en física e incluso en análisis de datos, ¿vale, chavales?
00:31:35
Entonces, chavales, otro tipo de problema, las 10.
00:31:45
Dice, determinar si el polinomio x a la cuarta menos 4x cuadro menos g1
00:31:50
tiene alguna raíz negativa, ¿vale?
00:31:55
Pues entonces, igual, pues resulta que es una función polinómica,
00:31:58
yo tengo, es continua en todo R.
00:32:03
¿Qué es lo que ocurre aquí, chavales?
00:32:06
Yo aquí acotaría, por ejemplo, entre menos infinito y cero, ¿verdad?
00:32:08
De hecho, ¿cuánto vale el límite de esta función en el infinito,
00:32:13
en el menos infinito?
00:32:18
¿Cuánto vale?
00:32:20
¿Infinito positivo o negativo?
00:32:21
Positivo, ¿vale?
00:32:24
Y, por ejemplo, ¿cuánto vale f de 0? Menos 1. Yo ya ahí podría decir, existe un valor de c que pertenece entre menos infinito y 0, tal que f de ese valor es 0, ¿de acuerdo? Y ya demuestro que tiene una raíz real negativa.
00:32:25
Si yo quiero acotar un poco más, resulta que probando he llegado a que f de menos 3 me sale positivo, f de menos 2 me sale negativo.
00:32:46
Entonces, hay un cambio de signo. Pues yo, como sé que f es continua en todos los reales, también es continua en el intervalo menos 3 menos 2.
00:32:57
como el signo de F menos 3
00:33:08
es distinto que el signo de F menos 2
00:33:11
por el teorema de Bolzano
00:33:13
existe un valor de C
00:33:15
que pertenece a menos 3 menos 2
00:33:16
tal que F de C es 0
00:33:19
¿lo veis?
00:33:20
¿lo veis chavales o no?
00:33:22
dime
00:33:24
porque he ido probando
00:33:24
pero es que este de aquí
00:33:28
fijaros, mira
00:33:29
me lo voy a llevar aquí un momento
00:33:30
si a mí me dan este enunciado
00:33:32
si a mí me dan este enunciado
00:33:35
¿Vale? Me dice que tenga una raíz negativa. Una raíz negativa significa que x pertenece entre el menos infinito y cero, ¿verdad?
00:33:43
Y ahora, chavales, por favor, x a la cuarta menos 4x cuadrado menos 1 es una función polinómica.
00:33:53
su dominio de f de x son todos los reales y es continua en todo r, ¿vale?
00:34:01
Venga, chavales, por favor, es continua en todos los reales.
00:34:14
Entonces, como a mí lo que me piden es que tenga al menos una raíz negativa,
00:34:18
yo aquí, si yo hago el límite de f de x cuando x tiende a menos infinito
00:34:23
y ya de paso lo recordamos, es lo mismo que f de menos x cuando x tiende a más infinito, ¿verdad?
00:34:28
Como los exponentes son pares, yo esto lo dejo tal cual, no me cambia absolutamente nada.
00:34:35
Y si yo ahora hallo el de más infinito, resulta que esto es más infinito.
00:34:41
Esto es mayor que 0, ¿verdad?
00:34:46
Y ahora resulta que el f de 0, ¿qué ocurre en f de 0?
00:34:48
Que f de 0 es menos 1.
00:34:52
Esto es menor que 0, hay un cambio de signo.
00:34:55
Hay un cambio de signo. Entonces, ¿yo qué digo? Pues por el teorema de Borsano, al ser f de x continua en menos infinito cero, ¿verdad?
00:34:58
Si el signo del límite de f de x cuando x tiende a menos infinito es distinto al signo de f de 0, entonces existe un c que pertenece desde menos infinito a 0 tal que f de c es igual a 0.
00:35:19
¿Me interesa ese C?
00:35:45
No.
00:35:47
¿He demostrado que tiene al menos una raíz negativa?
00:35:48
Sí.
00:35:51
¿Lo veis?
00:35:53
Esos son muy de pago, ¿eh?
00:35:54
Pago dones.
00:35:58
O igual, yo aquí he tanteado,
00:35:59
resulta que tengo el menos 3 que me sale positivo,
00:36:02
el menos 2 es negativo,
00:36:05
pues nada, todo esto es completamente válido, ¿eh?
00:36:07
Pero como dice lo de raíz negativa...
00:36:10
Pues vete a dos valores negativos.
00:36:12
¿Vale? De hecho
00:36:14
Fijaros, hay un valor
00:36:17
Que está entre menos 3 y menos 2
00:36:19
Que es negativo
00:36:21
Que por el teorema de Bolzano me dice que es 0
00:36:22
¿Vale, chavales?
00:36:25
Por ejemplo, esta función
00:36:27
¿Vale? Esta función
00:36:29
Dice, sea esta función definida a trozos
00:36:30
Es continua, pues
00:36:33
Dice, prueba que existe
00:36:34
Un C que pertenece
00:36:37
A 0,3 tal que F de C
00:36:39
Es 0, contradice el teorema
00:36:41
de Bolzano, pues entonces
00:36:43
lo que tenemos que tener muy claro es una cosa
00:36:45
porque aquí hay mucha gente que se hace el vídeo
00:36:47
yo para aplicar el teorema
00:36:49
de Bolzano necesito
00:36:53
dos cosas, primero que la función sea
00:36:55
continua, ¿vale? y luego
00:36:57
que en los extremos
00:36:59
de esa
00:37:00
en los extremos de esos intervalos
00:37:02
el signo de la función
00:37:05
sea diferente, es decir, o
00:37:07
uno positivo y el otro negativo, es lo que
00:37:08
me interesa, entonces el teorema
00:37:11
de Bolzano me dice que la función es continua
00:37:13
y como los signos de los extremos
00:37:15
son distintos existe un valor
00:37:17
dentro de ese intervalo tal que
00:37:19
f de c sea cero
00:37:21
pero lo que quiero que veáis
00:37:22
es que aunque la
00:37:25
función no sea continua
00:37:27
que entonces no puedo aplicar el teorema del Bolzano
00:37:29
de Bolzani
00:37:31
pues entonces que ocurre
00:37:32
que aunque no sea negativa
00:37:34
aunque no sea continua puede existir
00:37:36
un valor de c
00:37:39
en ese intervalo
00:37:41
que sea 0, no sé si me estáis entendiendo, es decir, si es continua y los intervalos tienen signos distintos,
00:37:42
yo puedo decir que existe un valor, ¿vale? Que existe un valor de ese intervalo que f de c es 0.
00:37:50
Pero, si no puedo aplicar el teorema de Bolzano porque no es continua, puede existir o no ese valor en ese intervalo cuya imagen sea 0, ¿vale?
00:37:58
Entonces, estos típicos ejercicios
00:38:11
que lo pueden poner en la PAO y demás
00:38:14
me dan una función
00:38:16
precisamente que dice
00:38:17
que existe un valor
00:38:20
de c tal que cero
00:38:22
tres en el intervalo
00:38:24
cero tres tal que f de c
00:38:26
sea cero. Ahí es el tema del
00:38:28
bozano. ¿Y yo aquí qué veo? Pues que voy a
00:38:30
estudiar la continuidad, ¿no? En el dos.
00:38:32
¿Vale? Esto es una función
00:38:34
polinómica, una función polinómica,
00:38:35
es continuo en todo r y ahora ¿qué ocurre
00:38:38
en el 2. Yo hago los límites laterales
00:38:40
y resulta que
00:38:42
no existe el límite
00:38:44
en 2. ¿Por qué? Porque
00:38:45
aquí tengo una discontinuidad de salto finito.
00:38:47
¿Lo veis? Tengo una discontinuidad de salto
00:38:50
finito. Ya como no es
00:38:52
continua, puede que no exista
00:38:54
un valor ahí en ese
00:38:56
intervalo que sea 0. Pues no.
00:38:58
¿Pero qué es lo que ocurre?
00:39:00
Que si yo voy probando
00:39:02
valores, pues resulta
00:39:04
que si yo me voy al intervalo
00:39:06
0, 1,5, que está
00:39:08
dentro del intervalo 0,3 veo que f de 0 es positivo pero f de 1,5 es negativo.
00:39:09
Entonces, ¿qué ocurre? Aquí sí que puedo aplicar el teorema de Bolzano
00:39:16
porque en el intervalo 0, 1,5 la función es continua
00:39:20
y el signo de f de 0 es distinto que el signo de f de 1,5.
00:39:25
Entonces, aplicando el teorema de Bolzano, existe un c que pertenece a ese intervalo
00:39:31
entre 0 y 1,5 al que f de c es 0, ¿lo veis?
00:39:36
Entonces, yo por extensión,
00:39:40
si ese valor pertenece al intervalo 0,1,5,
00:39:42
¿pertenece también al intervalo 0,3?
00:39:46
Sí, ¿no?
00:39:49
Pues entonces existe un valor en el intervalo 0,3
00:39:51
que me hace en 0 la función.
00:39:55
¿He podido utilizar de primera hora el teorema de Borsan o no?
00:39:57
Porque la función no es continua en el 0,3.
00:40:00
Entonces me he ido a otro subintervalo del intervalo principal, donde ahí sí que es continua, veo que tiene valores diferentes y entonces ya puedo demostrar que existe un valor ahí. ¿Vale, chavales? Una consecuencia del teorema de Bolzano súper importante, que la vimos el otro día.
00:40:03
Yo tengo dos funciones, es decir, este ejercicio es muy importante, ¿vale? Este ejercicio de aquí. Yo tengo dos funciones, ¿vale? Yo tengo dos funciones. Esto es una consecuencia del teorema de Borsano.
00:40:25
entonces yo tengo aquí dos funciones que si os fijáis
00:40:41
consecuencia del teorema
00:40:45
vamos súper retrasado, de Borzano
00:40:53
que quería verlo pitar hoy y no me va a dar tiempo
00:40:56
fijaros las funciones que son
00:41:01
y por el seno de x y g de x logaritmo neperiano de x
00:41:03
entonces dice, justifica que existe
00:41:07
un punto del intervalo 1,2 donde ambas
00:41:10
funciones toman el mismo valor
00:41:13
Entonces, una consecuencia del problema de Borsano es que si yo tengo dos funciones continuas, dos funciones f de x y g de x continuas en el intervalo a, b, ¿vale?
00:41:14
A ver, si FDA es mayor que FDA o FDA es menor que FDA. Bueno, lo pongo en paréntesis para que veáis. A ver, FDA es mayor que FDA.
00:41:36
y f de b es menor que g de b, o f de a es menor que g de a, y f de b es mayor que g de b,
00:41:58
entonces existe un valor de c
00:42:14
que pertenece a este intervalo
00:42:19
donde f de c es igual a g de c
00:42:22
gráficamente, ¿qué me dice todo esto?
00:42:29
fíjense
00:42:32
yo tengo aquí mi eje de coordenada
00:42:33
y ahora voy a pintar
00:42:38
en vez de esperanza de real, bet y balón pie
00:42:39
esta función por ejemplo
00:42:42
que esta es f de x
00:42:44
y ahora voy a dibujar en morado
00:42:45
otra función
00:42:48
que sea así
00:42:50
que esto es g de x
00:42:53
¿lo veis?
00:42:54
esto es el punto A
00:42:56
y esto de aquí es el punto B
00:42:58
entonces, ¿qué me dice esta consecuencia del teorema de Borsano?
00:43:00
que aquí veis
00:43:03
que esto es f de A
00:43:04
¿verdad? esto es f de A
00:43:07
y esto que es g de A
00:43:08
¿lo veis?
00:43:11
y esto que es? esto es
00:43:12
F de, esto es G de B
00:43:14
esto es G de B
00:43:16
y esto que es, esto es F de B
00:43:19
entonces, si las dos
00:43:22
son continuas
00:43:26
F de A es mayor
00:43:27
que G de A, pero
00:43:30
G de B es mayor que
00:43:31
G de A
00:43:33
no me queda más remedio que se cruce
00:43:34
se pueden cruzar varias veces
00:43:38
¿vale? pero se tienen que
00:43:39
cruzar, entonces si se tienen que
00:43:42
cruzar se cruza en ese intervalo, ¿vale?
00:43:43
¿Entendéis la propuesta
00:43:47
esta o no? Es decir,
00:43:48
yo tengo dos funciones continuas y ahora
00:43:50
pasa, digamos,
00:43:52
una es mayor que otra
00:43:54
en el inicio y luego pasa a ser
00:43:55
más chica o al revés, pues no
00:43:58
me queda más remedio que al menos una vez
00:44:00
se cruce, ¿de acuerdo?
00:44:02
Entonces, basándonos en esto,
00:44:03
yo voy a hacer este ejercicio.
00:44:06
¿Cómo hago este ejercicio, chavales?
00:44:08
Pues nada.
00:44:09
¿Yo qué hago? F de 1
00:44:17
¿Cuánto vale? 1 por el seno de 1
00:44:19
No sé si tenéis calculadora
00:44:22
F de 2
00:44:24
¿Cuánto vale el logaritmo de
00:44:26
Perdón, sí
00:44:28
G de 2
00:44:29
G de 1, no doy ni una
00:44:32
Logaritmo neperiano de 1
00:44:34
Es 0, ¿verdad?
00:44:36
Y seno de 1 es mayor que 0
00:44:37
¿Seno de 1 cuánto da?
00:44:39
Seno de 1
00:44:44
¿Seno de 1?
00:44:44
¿Guau?
00:44:47
A ver, déjame la calculadora un momento
00:44:48
Tiene la D, ¿no? Vale, 0017
00:44:51
Si os fijáis, F de 1
00:44:57
es mayor que G de 1, ¿verdad?
00:45:01
Voy a hacer F de 2
00:45:04
F de 2 es 2
00:45:05
por el seno de 2, ¿verdad?
00:45:07
No sé cuánto da, a ver si me lo puedes decir
00:45:09
Y G de 2 es logaritmo
00:45:11
de 2, 2 por el seno de 2
00:45:13
0,697
00:45:15
¿y logaritmo de 2?
00:45:21
vale, vale, 0,0
00:45:25
¿y el logaritmo neperiano de 2?
00:45:26
0,69
00:45:36
chavales, por favor
00:45:38
f de 2 es más chico
00:45:40
que f de 2, ¿vale?
00:45:43
entonces
00:45:45
como consecuencia del teorema de Borzano
00:45:45
¿Vale? No he terminado.
00:45:49
Se llama respeto, ¿eh?
00:45:56
La educación es respeto, no es otra cosa.
00:45:58
Como consecuencia del teorema
00:46:02
de Borzano
00:46:04
de Borzano
00:46:07
¿Vale? Resulta
00:46:08
que existe un valor c
00:46:13
que pertenece a este intervalo 1, 2, ¿vale?
00:46:15
Al que f de c es igual a g de c.
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Entonces, ¿qué estoy diciendo aquí?
00:46:24
Que existe un valor c que pertenece a este intervalo 1, 2,
00:46:26
donde x por el seno de x es igual al logaritmo neperiano de x.
00:46:33
¿Vale?
00:46:42
Y esto es otro ejercicio de Pau.
00:46:43
¿Vale? Entonces, chavales, he subido, he subido varios ejercicios de este tipo, creo que son 14, igual, echarle un vistazo, hay alguno que aplica Bayestra, entonces ese lo vamos a ver mejor cuando sepamos hacer derivadas y ver crecimiento de crecimiento.
00:46:46
Y luego, mañana, por favor, estudiaros bien las derivadas porque mañana lo que vamos a hacer es aplicar el teorema del hópital, mogollón, y vamos a ir ya a hierro con derivadas y aplicar el hópital y las aplicaciones de las derivadas.
00:47:07
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- Matemáticas
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- Autor/es:
- Roberto Aznar
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- Roberto A.
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- Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
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- Fecha:
- 27 de enero de 2026 - 12:56
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- IES JIMENA MENÉNDEZ PIDAL
- Duración:
- 47′ 37″
- Relación de aspecto:
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