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(2) Crecimiento-Decrecimiento-MÁX-MÍN de una función - Contenido educativo
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Hola, ¿qué tal? Otra vez, chicas y chicos de segundo bachillerato, vamos a hacer otro problema
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que nos piden de nuevo estudiar el crecimiento, decrecimiento, máximos y mínimos relativos de una función.
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Como ya habéis visto en el vídeo anterior, pues este vamos a hacerlo un poquito más rápido.
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Bueno, en este caso la función es f de x igual a x cubo por e elevado a x.
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Ya sé que os molesta mucho que haya elevado a x, que haya exponenciales, pero las exponenciales aparecen muchísimas veces y hay que estudiarlas.
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Y no son tan horribles como puede parecer.
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Bien, pues empezamos rápidamente.
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El dominio de la función, pues es r, evidentemente, es r.
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¿Por qué? Porque esto es x al cubo multiplicado por una exponencial, pues no hay ningún problema, el dominio es r.
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Mejor para nosotros, muy bien.
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entonces para estudiar el crecimiento y decrecimiento ya sabemos que tenemos que hacer la derivada
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esto es un producto, ahí está, pues entonces la derivada
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la derivada del primero por el segundo sin derivar
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más el primero por derivada del segundo
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muy bien, esto lo escribimos bien y vemos que aquí podemos sacar factor común justamente esto de aquí
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x cuadrado por elevado a x, aquí hay x al cubo pero bueno x cuadrado por elevado a x, entonces sacando x cuadrado por elevado a x, factor común de 3 más x, factorizar las expresiones ya sabéis que es lo mejor que podéis hacer, porque va a ser facilísimo resolverlas, muy bien.
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El siguiente paso era estudiar para qué valores de x la derivada se hace 0.
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Pues ahí está, muy bien.
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Entonces, esto significa que nuestra derivada, que ya la tenemos factorizada,
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para qué valores esto vale 0.
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Muy bien, pues veamos.
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Como son tres factores, el producto de factores es 0 si alguno de sus factores es 0.
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El primer factor x igual a 0 significa que x tiene que ser 0.
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Ya tengo una solución aquí, el siguiente factor elevado a x es igual a 0, y esto nunca, una exponencial elevada a lo que sea, nunca puede ser 0.
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Y el tercer factor, 3x más x es igual a 0, entonces esto indica que la x es menos 3.
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Bueno, pues ya tengo mis dos valores críticos, entonces ahora tengo que hacer la tabla.
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Acordaros, la tablita, ¿cómo se hacía? Me cabe aquí perfectamente.
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así que aquí me pongo mi recta real
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que esto es x y aquí tengo que señalar los valores que han anulado la derivada
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menos 3 y 0 y además no se me olvida
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los agujeros del dominio o en el caso de que el dominio sea un intervalo
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los extremos del intervalo, como en este caso es r, pues no hay ningún problema
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muy bien, ¿qué tenemos que estudiar aquí? tenemos que estudiar el signo de la derivada
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el signo de f' de x
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y sabiendo el signo de f' de x voy a saber
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el comportamiento de f de x
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muy bien, hago aquí mis separaciones
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mis separaciones y ya empiezo, vamos a rellenar
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voy a rellenar lo de la derivada en azul y lo trago, lo único que sé hasta ahora
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es que la derivada en 3 vale 0 y la derivada
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en 0 vale 0, son las opciones, esta
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y ya está, muy bien
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ahora tengo mi sustituyo, mirad que ya
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uy, ha quedado feo, pero bueno, uy que feo
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espera un momento, perdonadme
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voy a sustituir
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aquí, que ya lo tengo factorizado, muy bien
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entonces empiezo en el primer tramo, este de aquí, cojo un valor menor que menos 3
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Pues el menos 10
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Y fijaros lo que hago
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En este factor no hago nada
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Porque x al cuadrado siempre es positivo
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Así que no me despreocupo
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El siguiente factor de la derivada
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Elevada a x siempre es positivo
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Me despreocupo de él
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Luego el único que me va a interesar
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Es este de aquí
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Este es el que va a hacer
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Entonces decimos, cojo un valor menos 3
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El menos 20
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3 menos 20 negativo
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Los otros eran positivos
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pues esto es negativo, entre menos 3 y 0
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pues cojo el menos 1, 3 menos 1 positivo
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positivo, mayor que 0 el 80 pues positivo
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muy bien, vale pues ahora ya puedo
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contestar que hace la función, lo que sé es que
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en este primer tramo negativo la función decrece
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en el segundo tramo la función crece y en el último tramo
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en el tercer tramo la función crece, muy bien
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¿qué tenemos pues? ¿qué sabemos aquí? pues sabemos lo siguiente
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muy bien, sabemos que
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este punto de aquí, el punto A menos 3
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lo que sea, ya sabéis que esto es F de 3
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es un mínimo
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mínimo relativo, muy bien
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Y este punto de aquí, que es el b, 0, f de 0, esto sería f de menos 3 y esto f de 0.
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Bueno, f de 0 es 0, lo podría poner, lo voy a poner, venga, f de 0 es 0.
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Venga, ale, venga, voy a hacer f de menos 3, que si no nos quedáis tranquilos.
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F de menos 3 sería menos 3 elevado a 3 menos 27 partido por elevado a 3.
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menos 27, entre elevado a 3, o sea, un valor negativo y muy pequeño, no sé, pequeño o lo que sea.
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Bien, bueno, lo que digo, que el punto B, este es un punto muy importante,
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porque es un punto que no es ni máximo ni mínimo, porque pasa de crecer a crecer,
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sigue creciendo, luego no es ni máximo ni mínimo, no es ni máximo ni mínimo.
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Es muy importante recalcar esto, que un punto cuya derivada valga cero no significa obligatoriamente que vaya a ser máximo o mínimo, como aquí lo podéis ver.
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Este punto, lo que va a hacer aquí la gráfica, ya lo sabéis, es que la dibuja aquí va creciendo, se tumba y sigue creciendo.
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Esto de aquí no es ni máximo ni mínimo.
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bien, y lo otro que quiero explicar
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porque ya voy a dibujar la gráfica
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lo otro que quiero explicar es
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vamos a ver si este mínimo relativo
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es también absoluto
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pues aquí se ve muy fácilmente que es absoluto
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¿por qué?
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porque mirad, la función aquí decrece
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en este primer tramo
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y luego a partir de él
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ya crece y crece
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luego es una cosa que primero decrece
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y luego ya crece y crece
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Pues está claro que este punto de aquí es un mínimo absoluto, es un mínimo relativo, que también es absoluto.
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Fijaros que aquí para justificar que este mínimo es absoluto no necesitamos hacer los límites en menos infinito, pero podríamos hacerlo, podríamos hacerlo.
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De hecho, conviene hacerlo porque si hallamos el límite en menos infinito,
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nos va a salir que el límite en menos infinito de esa función es cero.
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O sea que hay una asíntota horizontal hacia menos infinito que es el eje x.
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Bueno, pues con estos datos ya puedo dibujar mi eje x, dibujo mi eje y, y ahora mirad que facilito es.
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en el menos 3 aquí, por aquí hay un
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mínimo
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y aquí hay un
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punto, el b, este es el a
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y este es el b
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y hemos dicho que el menos infinito
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es así, entonces esto viene por aquí
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baja ahí
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mínimo, relativo y absoluto
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se tumba y sube
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¿de acuerdo?
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así que esta sería la función
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que creo que es bastante bonita
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aunque aquí me ha quedado un poco regular
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acordaros que tenéis una herramienta muy potente
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que se llama el GeoGebra
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que sirve para representar esto
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bueno, pues este es otro ejemplo
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que queríamos poneros
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de otro estudio de una función
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muy bien
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muchas gracias por habernos escuchado
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adiós
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- Esteban S.
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- Fecha:
- 7 de noviembre de 2020 - 22:50
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