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Ejercicio 3-1-4 - Contenido educativo
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Vamos a ver este ejercicio. Nos dicen sea f de x igual a x cubo más bx cuadrado más cx más d, un polinomio que cumple f de 1 igual 0, f prima de 0 igual 2 y tiene dos extremos relativos para x igual 1 y x igual 2.
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Y me piden determinar los valores de a, b, c y d y luego decir si los extremos relativos son máximos o mínimos.
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Es el típico ejercicio en el que me dan una función con parámetros y una serie de condiciones que cumple
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y a partir de esas condiciones tenemos que ser capaces de sacar ecuaciones y resolverlas para poder calcular los valores.
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Entonces, a ver, si nos damos cuenta, nos están dando un dato completo, f de 1 es igual a 0, ya me lo están dando,
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f' de 0 igual a 2 ya me lo están dando, pero me están hablando de que tiene dos extremos relativos para x igual a 1 y x igual a 2.
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¿Qué significa que sean extremos relativos?
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Pues un número, o sea un valor de x es un extremo relativo
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Si la derivada primera en ese punto es 0
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¿Vale? Eso es lo que tiene que ocurrir para que sean extremos relativos
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¿Vale? Pues vamos a poner todas las condiciones que tengo
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Tenemos que f de 1 sea 0
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Que f' de 0 sea 2
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y lo que acabamos de decir, para que sea extremo relativo en x igual 1
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lo que tiene que ocurrir es que f' de 1 sea 0
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y para que el 2 sea otro extremo relativo lo que tiene que ocurrir es que f' de 2 sea también 0
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¿Vale? Esto sería mi sistema de ecuaciones
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Vamos a calcular aquí a la derecha cuánto es, bueno, voy a reescribir
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f de x es ax cubo más bx cuadrado más cx más d, f' de x es 3ax cuadrado más 2bx más c
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y voy a calcular también la derivada segunda que lo vamos a necesitar para el apartado b
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Y este sería 6ax más 2b, ¿vale? Voy a dejar aquí a la derecha los datos que necesito, o sea, los valores de las funciones.
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Y ahora vamos a ir sustituyendo. f de 1 igual a 0, bueno, pues sustituyo en la función y esto sería a más b más c más d igual a 0, ¿vale?
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Si la x es 1, se quedan solamente los coeficientes.
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La derivada en 0, pues sustituyo y obtengo 3a por 0 es 0, más 2b por 0 es 0, más c, y esto tiene que ser 2.
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Luego aquí acabo de sacar ya uno de los valores.
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La derivada primera en 1, bueno, pues esto serían 3a más 2b, más c, que ya voy a poner el valor, es decir, más 2, tiene que ser 0.
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y la última sería la derivada en 2, es decir, 2 al cuadrado es 4 por 3, 12a, más 2 por 2, 4b, más c, es decir, más 2, igual a 0.
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Y este es mi sistema de ecuaciones.
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Voy a utilizar las dos últimas ecuaciones porque solamente tienen a y b para calcular el valor de a y b.
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Y luego, utilizando la primera, vamos a calcular el valor de d despejándolo, porque el valor de d sería menos a menos b menos c, que ya sabemos que es 2.
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Una vez que tengamos el valor de a y b, pues ya sustituiremos arriba.
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Para hacer la reducción, bueno, pues voy a dejar la primera ecuación igual, 3a más 2b, voy a poner el término independiente a la derecha, igual a menos 2.
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y la última ecuación, la cuarta, la voy a simplificar entre 2
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y me quedaría 6a más 2b igual a menos 1.
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He dividido todo entre 2.
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Y ahora si yo resto las dos ecuaciones, 3 menos 6 me quedaría menos 3a,
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2b menos 2b es 0 y aquí me quedaría menos 2 menos menos 1,
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sería menos 2 más 1, es decir, menos 1.
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De donde obtenemos que la A vale menos 1 entre menos 3, es decir, un tercio
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Ya tengo el valor de A
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Para calcular el valor de B, ¿qué hacemos?
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Pues por ejemplo, despejamos en la primera ecuación
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Y que me queda, que la B es menos 2 menos 3 por A, 3 por un tercio
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sería 1 entre el coeficiente de b que era 2
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y aquí que me queda menos 3 medios
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luego ya tenemos también calculado el valor de b
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y como os hemos dicho para calcular el valor de c
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voy a venir aquí abajo, o sea el valor de d
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obtenemos que la d es menos a, es decir menos un tercio
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menos b que sería más 3 medios
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menos 2
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Tiramos de calculadora o de cálculo mental mínimo común múltiplo 6
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Y esto sería menos 2 más 9 menos 6 por 2, 12
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Luego esto sería menos 14 más 9, es decir, menos 5 sextos
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Y con esto ya tendríamos los cuatro valores, el apartado A
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Ya tenemos determinado el valor de A, de B, de C y de D
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Ahora para el apartado B, me preguntan si esos puntos son máximos o mínimos
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Bueno, pues vamos a ver cómo me quedaría la función
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O sea, esto que acabo de hacer es el apartado A
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Para el apartado B, vamos a escribir la función
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Me quedaría f de x, sería la a es un tercio, luego sería un tercio de x cubo
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La b es menos, la b la he perdido, menos tres medios
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Menos 3 medios de x cuadrado
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Más c, la c es 2
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Más 2x
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Y la d es menos 5 sextos
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¿Vale?
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Pero nosotros ¿Qué es lo que necesitamos?
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He puesto aquí la función f
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Pero sustituyendo lo que nos interesa
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Para ver si son máximos o mínimos
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Es la derivada segunda
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La derivada segunda de x
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Que la hemos calculado antes
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Sería 6 por a
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6 tercios que es 2
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2x más 2b, es decir, menos 3.
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Este sería el valor de la derivada segunda sustituyendo los valores.
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Y ahora, a partir de esto, ¿qué es lo que tengo que calcular?
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Pues para el primer punto que teníamos, por el x igual 1,
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sustituyo ¿cuánto es f segunda de 1?
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Pues 2 menos 3 menos 1, menor que 0,
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lo que significa que x igual 1 es un máximo relativo.
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¿Vale? Y sustituyo lo mismo en la derivada segunda, el valor 2, y sería 2 por 2, 4, menos 3, 1, mayor que 0.
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Por lo tanto, x igual 2 es un mínimo relativo.
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A ver, que se me ha quedado un poco raro. ¿Vale? Pues este sería un problema bastante típico de examen y de PAU.
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- Materias:
- Matemáticas
- Etiquetas:
- Ejercicios resueltos
- Niveles educativos:
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- Segundo Curso
- Subido por:
- Francisca Beatriz P.
- Licencia:
- Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
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- 14
- Fecha:
- 13 de noviembre de 2025 - 21:03
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- IES IGNACIO ALDECOA
- Duración:
- 07′ 24″
- Relación de aspecto:
- 1.78:1
- Resolución:
- 1920x1080 píxeles
- Tamaño:
- 19.77 MBytes