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Continuidad con Parámetros - Contenido educativo
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Vamos a hacer este ejercicio que es el típico de calcular, o sea, que nos piden estudiar la continuidad de una función dependiendo de un parámetro, ¿vale?
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En este caso nos están pidiendo calcular el valor de k.
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Bien, a ver, observamos que es una función definida a trozos y que en cada uno de los trozos la función que tenemos,
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tanto 3 menos kx cuadrado como x más 1 son polinomios, por lo tanto van a ser continuas.
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¿Cuál es el único posible punto de discontinuidad? Pues donde tenemos el cambio de un trozo a otro.
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en el x igual a menos 1.
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Vamos a poner la definición, que significa a nosotros que lo que queremos que f de x,
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uy, a ver, que f de x es continua, es continua en x igual menos 1,
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si, solo si, es decir, que tiene que verificar, pues tiene que verificar que el límite,
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cuando x tiende a menos 1 por la izquierda de mi función f de x
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tiene que ser igual al límite cuando x tiende a menos 1 por la derecha de mi función
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y además tiene que coincidir con el valor de la función en el menos 1, ¿vale?
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Recordad que siempre, normalmente, salvo que la función definida a trozos
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sea una función específica para el igual,
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Si no, siempre va a estar con el menor o igual con el mayor o igual
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En este caso es x menor o igual que menos 1
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Luego eso significa que el f de menos 1 coincide con el límite
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Cuando x tiende a menos 1 por la izquierda, porque es menor o igual
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Y mi función es x más 1
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Sustituye, me queda menos 1 más 1, 0
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Vale, pues ya está
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Y ahora, a ver, este es lo primero que tenemos que ver
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y ahora lo segundo que tenemos que ver es el límite cuando x tiende a menos 1 por la derecha, ahora es de menos 3kx cuadrado.
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¿Y esto cuánto es? Pues si sustituyo la x por menos 1, me queda aquí 3, menos 1 al cuadrado es 1, por lo tanto me queda 3 menos k.
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Para que sean continuas, estos dos valores tienen que ser iguales, por lo tanto los igualo
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Y que me queda 3 menos k igual a 0
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A ver si aquí en lugar de 0 me hubiera dado menos 7, aquí pondríamos el menos 7, ¿vale?
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Que sé que siempre tendéis a igualarlo todo a 0, pero no tiene por qué
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Y ahora si resolvemos la ecuación, paso el k al otro miembro y que me queda que 3 es igual a k
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¿Vale? Por lo tanto, respondemos, si k es igual a 3, entonces f de x es continua
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Y va a ser continua en todo su dominio, va a ser continua en todo r, ¿vale?
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Este sería uno, así muy sencillito, por aquí abajo creo que he cogido algún otro
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vale, vamos a ir haciendo primero este, en este tenemos, me piden dos valores
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vamos a bajar este un poquito aquí para que hagamos dos casos
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vale, ahora me piden valores de a y b para que las siguientes funciones sean continuas
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vale, está un poquito apelotonada pero yo creo que se ve
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ahora que ocurre, lo que tenemos aquí, tenemos la función 3x menos a
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2x cuadrado más bx más a y 3x más 1
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las tres funciones son polinómicas, luego las tres funciones son continuas
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como yo lo que quiero es calcular dos parámetros a y b
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voy a tener que tener dos puntos, dos valores para poderlo hacer
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¿qué valores son? pues justamente donde saltan el 1 y el 2
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pues vamos estudiando cada uno de los casos por separado
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empezamos, vamos a coger con el 1
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entonces f de x continua nx igual 1, la misma definición
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Si y solo si, el límite cuando x tiende a 1 por la izquierda de f de x es igual al límite cuando x tiende a 1 por la derecha de f de x y es igual a f de 1.
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¿Dónde tenemos el igual? Pues tenemos en la parte de aquí, cuando 1 menor o igual que x, es decir, cuando x es mayor o igual que 1, cuando me acerco por la derecha.
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Luego ahora tenemos f de 1 es igual al límite cuando x tiende a 1 por la derecha, mi función es 2x cuadrado más bx más a, sustituyo por 1 la x y que me queda 2 más b más a.
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Ahora calculamos el otro límite, ¿cuánto será el límite cuando x tiende a 1 por la izquierda?
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Mi función es 3x menos a, sustituyo la x por 1 y me queda 3 menos a
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Como lo que queremos es que estos dos valores sean exactamente igual
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De aquí obtenemos una ecuación que es 2 más b más a igual a 3 menos a
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vamos a dejar las incógnitas en un miembro y los números en otro
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y me quedaría, si paso el menos a al otro miembro
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me queda a más a, sumo y me quedan 2a más b
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y a la derecha paso el 2 a mi derecha y me queda 3 menos 2, 1
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vale, pues esta va a ser la primera ecuación
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que voy a necesitar para poder resolver
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ahora, ¿qué me dan también en el 2?
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pues hago exactamente lo mismo que acabo de hacer
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pero ahora en el 2f de x continua se me ha ido un poquito eso, vale, en x igual 2, si y solo si, que es lo que tiene que verificarse,
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que el límite cuando x tiende a 2 por la izquierda de la función sea igual al límite cuando x tiende a 2 por la derecha de la función y que sea igual a f de 2,
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vale, pues vamos a subir un poquito
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hacemos lo mismo
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nos fijamos
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el f de 2
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¿con quién coincide ahora?
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es para, tenemos aquí mayor o igual que 2
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luego también es por la derecha
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f de 2 va a ser igual al límite
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cuando x tiende
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a 2 por la derecha
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¿de qué función?
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de 3x más 1
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sustituyo la x por 2
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y me queda 2 por 3, 6 más 1, 7
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Calculamos el límite cuando x tiende a 2 por la izquierda, ahora la función es 2x cuadrado más bx más a, sustituimos, esto me queda 2 por 2 es 4, por 2 es 8, 8 más 2b más a.
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igual que antes, estos dos valores tienen que ser iguales
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por lo tanto, igualo y obtengo la ecuación
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8 más 2B más A
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igual 7, operamos
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y que me queda 2B
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bueno, vamos a ponerlo, igual, 2B más A es que el otro ha puesto primero la A
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igual a el 8, lo paso al otro miembro y me queda 7 menos 8
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menos 1. Y esta es la segunda ecuación que necesito para resolver, o sea, para calcular
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los valores de a y b. Pues nada, tenemos que resolver ese sistema. Voy para abajo, ¿vale?
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Es decir, el sistema que me queda es 2a más b igual 1, y ahora le coloco en orden a más
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2b igual a menos 1. Este es el sistema que tenemos que resolver. Bien, pues aquí, por
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ejemplo, hacemos reducción para eliminarla. Multiplico la segunda ecuación por 2. Si
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multiplico la segunda por 2 o la multiplico por menos 2 y sumo, me quedaría 2a menos
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2a se me van, y arriba me queda b menos 4b menos 3b, y aquí sería 1 menos menos es más,
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o sea, 1 más 2, 3. Por lo tanto, queda que la b es 3 partido de menos 3, es decir, menos
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1, ¿vale? Y ahora ya tenemos, bueno, vamos a ponerlo más claro, b es menos 1. Y ahora
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para calcular el valor de a, pues por ejemplo utilizo la primera ecuación y que tengo que
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a más 2b es igual a menos 1. Sustituyo la b por el valor que he obtenido y me queda
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a menos 2b, menos 2b no, menos 2, porque b vale menos 1, es igual a menos 1, luego a es
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igual, paso el menos 2 a la derecha, me queda menos 1 más 2, a es igual a 1. Vale, pues
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ahora ya contestamos. Si a es igual a 1 y b es igual a menos 1, entonces f de x es
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continua. Hemos visto que era continuo en cada uno de los cachitos de los intervalos
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y ya hemos visto que es también continua en los puntos en los que se separa luego la
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función es continua. ¿Vale? Venga, pues vamos con el último ejemplo que tengo aquí, que
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es hacer exactamente lo mismo que el ejercicio anterior. A ver qué sé. Tengo una función
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definida en tres trozos, cada uno de los trozos, aquí tengo un polinomio de grado 2, otro
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polinomio de grado 2 y un polinomio de grado 1, es decir, todas son funciones polinómicas,
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todas son continuas. ¿Problemas de continuidad? ¿En dónde se separa? En el menos 1 y en
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el 1. Pues vamos viendo las cosas por separado, vamos a ir poniendo primero. ¿Qué significa
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que f de x, vamos a imponer que f de x sea continua, queremos que sea continua en x igual
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a menos 1, menos 1. ¿Esto qué quiere decir? Pues que el límite cuando x tiende a menos
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1 por la izquierda de mi función tiene que ser igual al límite cuando x tiende a menos
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1 por la derecha de mi función y tiene que ser igual a f de menos 1. Como antes, miramos
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dónde está el igual. Pues en el igual ahora mismo está en el mayor igual, luego está
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por la derecha. Por lo tanto, f de menos 1 va a ser igual al límite cuando x tiende
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a menos 1 por la derecha y la función en este caso es 4x cuadrado más ax más b. Sustituimos
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por menos 1 y me queda 4 menos a más b. Calculamos el límite por la izquierda, cuando x tiende
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a menos 1 por la izquierda, de ax cuadrado menos 2x. Sustituimos la x por menos 1 y me
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queda a más 2. Y ahora, como antes, queremos que estos dos valores sean iguales, por lo
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tanto de aquí sacamos la ecuación 4 menos a más b igual a a más 2, pasamos las letras
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al primer miembro y me quedarían menos 2a más b igual a, paso el 4 a la derecha y me
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queda 2 menos 4 menos 2, ¿vale? Bien, pues ya tenemos la imposición de que sea continua
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en el menos 1. Pues ahora lo mismo, queremos imponer que f de x sea continua en x igual
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1. ¿Esto qué quiere decir? A ver, me ha hecho la flecha, ¿no? Esto lo que quiere decir
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es que el límite cuando x tiende a 1 por la izquierda de mi función tiene que ser
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igual al límite cuando x tiende a 1 por la derecha de mi función y tiene que coincidir
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con el valor de f de 1. Pues vemos donde está el igual, el igual ahora está con el x mayor
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igual que 1 como pasaba antes, por lo tanto f de 1 va a ser igual al límite cuando x
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tiende a 1 por la derecha ya que están los mayores y el valor de la función es 3x más
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b. Sustituyo en el 1 y me da 3 más b. Calculamos el otro límite, límite, cuando x tiende
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a 1 por la izquierda, por la izquierda es menor que 1 y el valor de la función es 4x
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cuadrado más ax más b, sustituyo en el 1 y esto es 4 más a, a ver que no me escribe,
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más b. Queremos que estos dos valores sean iguales. Bueno, no lo he marcado aquí, esta
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era mi primera ecuación, ¿vale? Que quede claro. Igualamos aquí y me queda que 3 más
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b es igual a 4 más a más b, y aquí vamos a tener más suerte que en el primero, va
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a ser mucho más sencillo, porque las b se me van, si paso la b al otro miembro, más
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b y más b, se me va a quedar b menos b es 0, luego me queda 3 menos 4 igual a a, por
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lo tanto a es igual a menos uno. Nos queda mucho más sencillito y ahora lo único que
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tengo que hacer es resolver, bueno ya tengo cuánto vale a igual a menos uno, pues voy
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a esta ecuación, sustituyo la a por menos uno y me quedaría dos más b igual a menos
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dos, por lo tanto b, paso el dos al otro miembro y me quedaría que b es igual a menos cuatro.
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En este caso no tenemos que resolver el sistema porque con el segundo valor, con el valor x igual a 1,
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ya hemos obtenido un valor de la a.
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Bien, y ahora lo único que me queda es contestar a lo que me preguntaban.
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Pues, a ver que se me ha quedado eso marcado.
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Si a es igual a menos 1 y b es igual a menos 4, entonces ¿qué ocurre?
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ocurre que f de x es continua en todo su dominio, en todo R, ¿vale?
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Y ya estaría el ejercicio, veis que siempre hacemos lo mismo.
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- Materias:
- Matemáticas
- Etiquetas:
- Ejercicios resueltos
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- Francisca Beatriz P.
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- Fecha:
- 15 de marzo de 2025 - 17:08
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- IES IGNACIO ALDECOA
- Duración:
- 15′ 37″
- Relación de aspecto:
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