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Ejemplo de Examen - Ej 1a) - Contenido educativo
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Vamos ahora con el apartado b del ejercicio 1.
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Otro típico ejercicio en el que me dan una función definida a trozos
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y me piden calcular los valores de a y b
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para que la función sea derivable en x igual 2.
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Me podrían haber dicho también que sea derivable en todo su dominio,
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o para que fuera derivable en general.
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¿Qué es lo que ocurre?
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Cada uno de los trozos son funciones polinómicas,
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por lo tanto son tanto continuas como derivables.
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El único posible punto raro donde puedo tener problemas es exactamente en el 2,
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por eso es en el que me lo están pidiendo. Lo primero que tenemos que tener en cuenta para que una función sea derivable,
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la función tiene que ser continua. Por lo tanto, lo primero que tengo que estudiar es, o sea, o tengo que exigir que la función sea continua en x igual 2.
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Entonces, lo primero que queremos ver es que sea continua en x igual 2. ¿Y qué significa que sea continua en x igual 2?
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Pues que el límite cuando x tiende a 2 por la izquierda de la función es igual al límite cuando x tiende al 2 por la derecha de la función y tiene que coincidir con el valor de la función.
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Nos fijamos donde está el igual, en este caso está a la derecha, para los x mayores o iguales que 2, es decir, está en la parte de la derecha del 2 más.
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Por lo tanto empezamos primero calculando el límite por la izquierda, límite cuando x tiende a 2 por la izquierda, de ax cuadrado más 3x, sustituimos en el 2 y esto me queda 4a más 3 por 2, 6, f de 2 en este caso hemos dicho que coincide con el límite cuando x tiende al 2 por la derecha,
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de x cuadrado menos bx menos 4, sustituimos en el 2 y esto es 4 menos 2b menos 4
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y lo que hacemos es imponer que estos dos valores sean iguales para que la función sea continua
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y saco la primera ecuación, 4a más 6, quiero que sea 4 menos 2b menos 4, ¿vale?
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Podríamos haber operado antes, este 4 con este menos 4 se me va y me queda la ecuación, 4a más 2b igual a menos 6, ¿vale?
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Que incluso aquí lo podemos todo simplificar entre 2, pero como no sabemos cómo va a ser la otra ecuación, voy a esperar para simplificar y siempre tenemos tiempo.
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Vale, esto es el haber impuesto que sea continua, ahora lo que queremos es que sea derivable, ¿vale?
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Entonces lo primero, vamos a calcular cuánto sería la función derivada.
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f' de x, sabemos que la derivada de una función definida a trozos es derivar cada uno de los trozos,
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por lo tanto, la de arriba es 2ax más 3, cuando x es menor que 2,
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y la de abajo es 2x menos b, cuando x es mayor que 2.
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Recordad que no se pone el igual, ¿vale?
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porque no podemos poner el valor de la derivada en ese punto, es justamente los límites laterales si coinciden.
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Y entonces ahora, para que la función sea derivable, ¿vale?, que es lo que nosotros queremos,
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es decir, lo que queremos ahora es que f de x sea derivable en x igual 2,
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esto lo que quiere decir es que el límite, cuando x tiende a 2 por la izquierda,
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de f' de x tiene que ser igual al límite, cuando x tiende a 2 por la derecha, de f'
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de x. Pues calculamos los límites laterales, voy a hacer esto un poquito más pequeño.
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Entonces, a ver, hacemos límite cuando x tiende a 2 por la izquierda de f', en este
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caso es de 2 a x más 3. Sustituimos la x por 2 y que me queda 4a más 3. Calculo el
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límite por la derecha, 2 por la derecha y ahora es de 2x menos b. Sustituyo y esto es
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4 menos b. Como antes imponemos que estos dos valores sean iguales y saco la segunda
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la ecuación. Y me queda 4a más 3 igual a 4 menos b. O lo que es lo mismo, 4a más b
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igual a 4 menos 3 directamente sub. Y ya tengo, esta era mi primera ecuación y esta es mi
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segunda ecuación. Y ahora lo que tengo que hacer es resolver ese sistema. ¿Vale? Fijaos
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que he dicho que no la iba a simplificar, lo voy a poner aquí a la derecha aunque quede
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un poquito cutre. ¿Por qué? Porque, o sea, que no la iba a simplificar hasta saber cómo
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era la otra ecuación. Coincide que las dos son 4a, así que de lujo. Hacemos una reducción
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directa y resto. 4a menos 4a se me va, 2b menos b me queda b, menos 6 menos 1, menos
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7. Pues ya tenemos calculado el valor de b. Y ahora para calcular el valor de a, pues
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por ejemplo, en la segunda ecuación me queda que 4a es igual a 1 menos b, es decir, 1 menos
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menos 7, por lo tanto me queda que a es 8 entre 4, 2. Por lo tanto, para que la función
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sea derivable en x igual 2, b tiene que ser menos 7 y a tiene que ser 2, ¿vale? Esto lo tendríamos que escribir
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para que la función sea derivable en x igual 2, a igual 2 y b igual menos 7, ¿vale? Y ya estaría el ejercicio 1.
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- Materias:
- Matemáticas
- Etiquetas:
- Ejercicios resueltos
- Niveles educativos:
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- Subido por:
- Francisca Beatriz P.
- Licencia:
- Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
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- 63
- Fecha:
- 16 de abril de 2025 - 14:37
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- IES IGNACIO ALDECOA
- Duración:
- 06′ 04″
- Relación de aspecto:
- 1.78:1
- Resolución:
- 1920x1080 píxeles
- Tamaño:
- 15.39 MBytes