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PAU. Recta tangente a f por un punto exterior - Contenido educativo
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Hola, en este vídeo vamos a resolver este ejercicio, que es el típico ejercicio de encontrar la recta tangente a una función dada,
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pero tiene una peculiaridad que vamos a ver ahora.
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Fijaros, el enunciado dice que encuentra toda la recta tangente a F, que pasen por el punto P, 2, 3, vale.
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Pues yo lo primero que haría sería comprobar si ese punto está en la gráfica.
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Con lo cual, si el punto P, que es 2, 3, pues vamos a ver si está en la gráfica.
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Hacemos F de 2, que es igual a 8, más 12, menos 1, que es igual a 19, que es distinto de 3.
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Luego, P no está en la gráfica F.
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¿Esto qué quiere decir?
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Bueno, pues si uno recuerda cómo es una función cúbica, que será así, pues imaginaros, puesto así a ojo totalmente, pues el punto P estará aquí.
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¿Y qué nos piden? Pues rectas tangentes que pasen por ahí y que sean tangentes a la función.
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Pues, por ejemplo, si hiciera esta así, pues aquí tendríamos un punto de tangencia.
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Si esta función sigue, a lo mejor aquí, así, tendríamos otra tangencia por aquí arriba.
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Bueno, no lo sabemos, así que tenemos que averiguarlo.
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Lo que tenemos claro es que tenemos que hallar estos puntitos de tangencia, estos de aquí.
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este por ejemplo pues será un punto A
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y entonces si tengo el punto de tangencia
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pues tengo ya para hacer la recta tangente
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así que vamos a llamar ese punto A
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que será un valor A
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y por supuesto F de A
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o sea que el punto de tangencia
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pues tendrá coordenadas
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A cubo más 3A cuadrado
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menos 1
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por otro lado una recta tangente
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una recta en general siempre es así, ¿vale? Vamos a llamar esta recta R, que va a ser una recta tangente, así que esta por ser tangente y por pasar por P,
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pues P pertenece a R, esto nos quiere decir que 3 es igual a, cambiando la equis por 2, nos tiene que salir 3, pero A también está en R,
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porque es la tangente. Entonces, cambiando la equis por a, nos tiene que salir esto.
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Luego esto va a ser así. a por m más n. Y nos queda un sistema con dos ecuaciones y dos incógnitas.
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Vale, pues de la primera... Perdón, perdón, perdón, que estoy viendo ahí un 3. Esto no puede ser un 3, esto es una n.
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Claro, porque he cambiado por n.
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Vale, entonces de la primera ecuación puedo despejar la n, que será 3 menos 2m.
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Y entonces en la segunda ecuación, pues sustituyo 3a cubo más 3a cuadrado menos 1,
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va a ser igual a m, y ahora en lugar de n, pues pongo más 3 menos 2m.
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Si reagrupo este 3, esto va a quedar así
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a cubo más 3a cuadrado menos 4 igual a am menos 2m
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Bien, si saco factor común m en el segundo miembro
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Pues me va a quedar a menos 2 por m
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Recordad que nuestro objetivo es encontrar A para saber el punto de tangencia.
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En este caso voy a despejar M, porque M, al ser la recta tangente, M es la pendiente de la recta tangente.
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Este dato es importante.
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Por ejemplo, si llamamos R a la roja, pues yo ya sé la pendiente de la roja en función de A.
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Pero por otro lado, la recta roja es tangente a la función F.
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¿Y quién me da la pendiente de la recta tangente? Correcto, la derivada. Así es que f' de x es igual a 3x al cuadrado más 6x.
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Y entonces la pendiente de la recta roja será f' de a, que es 3 al cuadrado más 6a.
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Pero claro, esta pendiente y esta pendiente tienen que coincidir.
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Esto nos lleva a que a cubo más 3a cuadrado menos 4 partido de a menos 2 tiene que ser lo mismo,
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la misma pendiente que si la calculo por la derivada.
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Y fijaros, ya solo tengo a.
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Entonces, bueno, pues a multiplicar.
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Esto va a quedar a cubo más 3a al cuadrado menos 4 igual a 3a al cuadrado más 6a por a menos 2.
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Bueno, multiplicando esto usando la propiedad distributiva dos veces, voy a seguir por aquí.
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Pues nos va a quedar a cubo más 3a cuadrado menos 4 igual a 6a cuadrado, perdón, cuadrado no, 6a cubo y más 6a cuadrado.
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ya he multiplicado la a, ya era menos 2, menos 6a cuadrado menos 12a, vale, si ya reagrupamos
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todo en un miembro, pues nos va a quedar 2a cubo, esto ya veo que se va, menos 3a cuadrado
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menos 12a más 4 igual 0
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vale, esto es un polinomio de grado 3
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cuyo único método ha sido bote pronto es factorizar
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y para ahorrarme pruebas pues voy a usar el teorema del resto
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que ya sabéis que si cojo un polinomio p y lo divido entre x menos a
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bueno voy a poner otra letra que no vamos a confundir
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Y lo divido entre x, yo que sé, menos s, entonces p de s es el resto.
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Y yo busco resto 0 para que sea factorizable.
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Así es que voy a probar, como ya sabéis, con los divisores del término independiente.
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Bueno, pues pruebo con 1 y esto me sale 2 menos 3 menos 12 más 4, que es 2 menos 3 menos 1 menos 1 menos 12 menos 13 menos 9, distinto de 0.
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luego este no va a dividir
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f de menos 1
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pues va a quedar
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menos 2
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menos 3
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más 12 más 4
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distinto de 0
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tampoco
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voy a seguir con menos 2
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2 por
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menos 2, esto ya lo voy a hacer así
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menos 2
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al cuadrado
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menos 12 por menos 2
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más 4
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Esto es menos 8 por 2, menos 16, menos 12, más 24, más 4, que es igual a 0.
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Premio. Este factoriza.
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¿Esto qué quiere decir? Pues que este polinomio va a ser a más 2 por algo.
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¿Y qué es el algo? Pues aquí voy a hacer Ruffini para sacar lo que me queda dividido.
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si no hemos hecho bien tiene que cuadrar
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menos 2 bajo el 2
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esto es menos 4
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esto es menos 7
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esto es 14
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esto es 2 y esto es menos 4
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y cuadra
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por tanto tenemos que nuestro
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polinomio
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la ecuación inicial
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bueno realmente polinomio
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que ahora si en el fondo es
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a más 2
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por
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a al cuadrado menos 7a
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más 2 igual a 0. Y ahora
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fácilmente nos salen ya las soluciones. Claramente
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una va a ser a igual menor 2
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ahí va a haber un punto de tangencia y ahora pues tendremos
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que resolver la ecuación de segundo grado. Y esto pues a va a ser igual
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al opuesto de b más menos
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Menos 7 al cuadrado
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Menos 4
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Por 2
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Cuidado
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Que aquí se me ha puesto una raya de más
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Esto es 2
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Bueno, sigo
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Partido de 4
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Bueno, bueno, aquí un 2 y aquí un 2
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Partido de 4
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Esto es 7 más menos
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49 menos 16
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partido de 4
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que es 7 más menos
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la raíz de 33
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partido de 4
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luego tenemos 3 puntos de tangencia
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el primero que lo voy a llamar a 1
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el menos 2
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el segundo
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que lo voy a llamar a 2
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pues va a ser la raíz positiva
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y el tercero
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va a ser con la raíz negativa
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ahora sabemos que
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una recta tangente cuando tenemos el punto de tangencia
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es así, pues tenemos que hacer esto para cada valor
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y aquí os voy a enseñar un truco, si ponemos que a1 es igual a menos 2
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os voy a enseñar un truco con vuestra calculadora
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mirad, la calculadora negra que tenéis
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tiene una cosa muy interesante
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que es que se le pueden meter funciones
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entonces si yo cojo este botón
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F
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y digo 3, voy a definir F
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y pongo aquí
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x cubo
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le doy aquí para bajarme
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más
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3x
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cuadrado
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menos 1
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acabo de meterle la función
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y si ahora le vuelvo a dar al botón
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le digo, bueno, pues calculame f de menos 2
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y nos sale 3
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entonces ya sabemos que para esta recta vamos a tener
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y menos, ha salido 3, pues y menos 3
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igual a f' de a por x menos menos 2
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y tenemos que calcular f, bueno, f de a1, o sea, f de menos 2, f' de menos 2, perdón.
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Pero fijaros, otro truco súper bueno es que en este botón, esta calculadora permite almacenar dos funciones.
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Vamos a definir la g.
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¿Y en la g qué vas a poner? La derivada de f.
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3x al cuadrado más 6x, x.
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Vuelvo a darle aquí al botón, y ahora le digo, no, pues cálculame g de menos 2, sale 0, o sea que esto es y menos 3 igual a 0 por x más 2, o sea que sale y igual 3, la primera recta tangente.
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que casualidad es horizontal
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casualidad porque
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el punto me lo he inventado
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vale, para A2
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tenemos este
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y vamos a repetir el mismo
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paso, y ahora ya pues tenemos mucha ventaja
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porque ya tenemos metida en la calculadora
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la F y la G
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vale, entonces yo voy a decirle
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que me calcule F de 1
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y le digo que va a ser
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7 más
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raíz de 33
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abajo 4
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aquí lo más probable es que me dé decimal
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porque no trabaja con irracionales
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vale, pues entonces
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61 con 80
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vamos a redondear
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o sea que esto va a ser
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y menos 61 con 80
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ahora la derivada de ese valor
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pero la derivada de ese valor
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en nuestra calculadora
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la teníamos en la función g
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así es que voy y digo, bueno, pues calculamos el valor de g
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en 7 más la raíz de 33
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partido de 4
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cierro el paréntesis y esto me va a dar 49,57
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así es que esto es 49,57
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7 por x menos 7 más raíz de 33 partido por 4.
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Esta va a ser nuestra segunda recta tangente.
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Y si vamos a por la tercera, pues hay que hacerse tanto mismo.
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A3 va a ser igual ahora a 7 menos raíz de 33.
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Así que esto va a ser, y volvemos a poner la calculadora,
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F, valor, fracción 7, menos la raíz de 33, bajamos 4, paréntesis, y esto nos da menos 0,67.
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Vale, como da menos 0,67 y aquí hay un menos delante, esto se va a transformar en más 0,67.
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igual, que se me va
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como aquí tenemos g
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pues lo volvemos a hacer
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2
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el que no tenga la calculadora esta
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pues lo tiene que hacer a mano
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7 menos
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raíz de 33
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entre 4
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cerramos
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y nos da
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2,17
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así es que esto va a ser aquí
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2,17 por
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x menos
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7 menos raíz de 33
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partido por 4
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nuestra tercera
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recta tangente
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y ahora para comprobarlo
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todavía más
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os lo voy a hacer con geogebra
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mirad, si ponemos
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aquí geogebra classic
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metemos la función
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x al cubo
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x cubo
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más 3x cuadrado
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menos 1
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bien
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ahora vamos a decirle que el punto P
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es el 2
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el 2, 3
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bueno, pues fijaros
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bueno, lo voy a poner aquí porque parece que
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está bien
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ahora está bien la escala, sí, vale, pues entonces
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lo que nos pide es la recta tangente
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que pasan por aquí, fijaros, habíamos cogido una que era
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i igual a 3, ahí la tenéis, la primera
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si cojo la segunda
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bueno, voy a bajar un poco la pizarra
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para que se vea bien, así, mirad, si ahora pongo aquí
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la segunda
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i menos 61.80
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igual a 49.57 por x menos, como este no lo he puesto, lo tengo con así, 7 más sqrt de 33 entre 4, y me sale esa recta, fijaros, parece que no,
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Pero si echara para atrás, es que la tangencia, vamos a poner así, ampliarlo para que se vea súper bien, y esto lo voy a bajar, efectivamente va a ser tangente por aquí.
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Luego sí. De todas maneras, también lo voy a comprobar para que lo baje o gebra.
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Ahora, si calculamos la siguiente, sería y más 0.67 igual a 2.17 por x menos, paréntesis, 7 menos la raíz de 33 entre 4.
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ahí sale la otra tangente
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¿lo veis?
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pero aún así, todavía lo voy a comprar con GeoGebra
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mirad, voy a poner
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que A1 era 3, ¿os acordáis?
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A2 era
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7
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más
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SQRT de 33
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entre 4
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bueno, como ya lo tengo apuntado
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y A3
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era igual a
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7 menos
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No sé si cubre de 33 entre 4.
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Y ahora fijaros, como he puesto esos nombres, pues yo ahora puedo poner directamente las rectas.
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Igual a 1.
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No lo veis, pero vuelve a ser.
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Bueno, no lo veis porque son todas negras.
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Vamos a ponerle el color.
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Mirad.
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La primera azul.
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La segunda la vamos a poner verde.
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Y la tercera la vamos a poner naranja.
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entonces fijaros, cuando yo he puesto esta calculada por GeoGebra, se pone encima de la mía primera,
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luego esta la tenemos bien, si yo ahora digo y menos f de a2 igual a f' de a2 por x menos a2,
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fijaros, se pone encima de la verde
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y si ahora hago la tercera
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y menos f de a3
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igual a f' de a3
00:21:39
por x menos a3
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pues se pone encima de la tercera
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luego ahí tenéis el ejercicio completamente resuelto
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con la calculadora, con el geogebra y a mano
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- Materias:
- Matemáticas
- Niveles educativos:
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- Bachillerato
- Primer Curso
- Segundo Curso
- Autor/es:
- José Luis Muñoz Casado
- Subido por:
- Jose Luis M.
- Licencia:
- Reconocimiento - Compartir igual
- Visualizaciones:
- 1
- Fecha:
- 15 de noviembre de 2026 - 18:31
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- IES PROFESOR JULIO PÉREZ
- Duración:
- 21′ 57″
- Relación de aspecto:
- 1.78:1
- Resolución:
- 1920x1080 píxeles
- Tamaño:
- 59.97 MBytes