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Ejercicio 4 - Ficha 3 de Análisis - Contenido educativo
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Vamos con el ejercicio 4 de la ficha, con el último, ¿vale?
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Me piden estudiar la continuidad y la derivabilidad.
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Vale, pues lo primero que tenemos que hacer, vamos a empezar con la continuidad.
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Fijaos, me están diciendo los puntos en los que lo tengo que calcular, en el 2 y en el 6.
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¿Cuáles son justamente esos puntos?
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Los puntos en los que cambiamos los trozos de la función.
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Esta es una función definida en tres trozos, pero se hace exactamente como si fueran dos,
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es decir, me da igual tener 2, 3, 24.
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Lo que tenemos que hacer siempre es el estudio en esos puntos en los que cambia de función.
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Cada uno de los trozos de la función son polinomios, por lo tanto, fuera de esos puntos todo lo demás funciona perfectamente
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porque al ser función polinómica son continuas y también son derivables.
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Venga, vamos a empezar con la continuidad.
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Lo primero, ¿qué significa que f de x sea continua en x igual 2?
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Pues esto lo que quiere decir es que el límite cuando x tiende a 2 por la izquierda de la función
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Tiene que coincidir con el límite cuando x tiende a 2 por la derecha de la función
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Y tiene que coincidir con el valor de la función
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El igual está aquí, está por la derecha en este caso
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Por lo tanto, f de 2 es igual que el límite, cuando x tiende a 2 por la derecha, de x cuadrado menos 8x más 15, sustituimos en el 2, esto es 2 al cuadrado es 4, menos 16 más 15, es decir, 3.
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¿Vale? Calculamos ahora el límite por la izquierda
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Por 2 por la izquierda sería de menos 4x más 11
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Sustituimos la x por 2 y me queda menos 8 más 11
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Es decir, 3
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¿Y qué hemos obtenido?
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Hemos obtenido el mismo valor en el límite
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Pues esto lo que significa es que f de x es continua en x igual 2
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¿Vale?
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Que sea continua significa, o sea, si hubiera sido que no es continua hubiéramos dicho
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Por lo tanto no es derivable
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Pero que sea continua significa que puede ser derivable o puede no ser
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¿Vale? Vamos a estudiar la otra continuidad
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¿Qué significa que f de x sea continua en x igual 6?
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Pues que lo que tiene que ocurrir es que el límite por la izquierda en 6 de la función
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tiene que coincidir con el límite por la derecha en 6 de la función
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y coincidir con el valor de la función en 6.
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Aquí vuelve a estar el igual cuando me acerco por la derecha,
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por lo tanto aquí tenemos otra vez que f de 6 es igual al límite
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cuando x tiende a 6 por la derecha de 3 cuartos por menos x más 10.
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Sustituimos, esto es tres cuartos, por menos seis más diez es cuatro, es decir, tres cuartos por cuatro, esto es tres.
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Calculamos ahora el límite por la izquierda, cuando x tiende a seis por la izquierda, de x cuadrado menos ocho x más quince.
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Sustituimos y me queda seis al cuadrado es treinta y seis, menos ocho por seis, cuarenta y ocho, más quince.
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Luego esto es 51 menos 48, es decir, es 3
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Coinciden los valores
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Ojo, que me haya dado otra vez 3 como arriba es casualidad, ¿vale?
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No tiene que dar siempre el mismo valor
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Pero como en estos dos límites son iguales, pues volvemos a decir lo mismo
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Que f de x es continua en x igual 6, ¿vale?
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En ambos puntos es continua, por lo tanto, no sabemos si va a ser derivable o no.
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Lo tenemos también que verificar.
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Voy a borrar y ahora calculamos la derivabilidad.
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Vale, pues vamos para estudiar la derivabilidad.
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Ya he borrado todo.
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Lo primero que hacemos es calcular la función derivada.
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La derivada de una función definida a trozos es hacer la derivada de cada uno de los trozos.
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Como he dicho antes, en cada uno de los trozos son polinomios, por tanto es derivable.
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La derivada de menos 4x más 11 es menos 4
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Esto es si la x está entre 0 y 2
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Uy, que me he comido el menos
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Os recuerdo que en la derivada no se pone el igual, ¿vale?
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En la derivada de x cuadrado menos 8x más 15 es 2x menos 8
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Cuando la x está entre 2 y 6
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Y la última derivada, dejo fuera la constante
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Y ahora es la derivada de menos x más 10 que es menos 1
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Por lo tanto pongo el menos delante y aquí esto es cuando la c es 6 menor que x menor que 10.
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Ya tenemos la función derivada y ahora a ver, lo primero que tenemos que estudiar,
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¿qué significa que f de x sea derivable en x igual 2?
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Pues esto lo que quiere decir es que la derivada por la izquierda y por la derecha en 2 tienen que coincidir,
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Es decir, que el límite cuando x tiende a 2 por la izquierda de f' de x tiene que ser igual al límite cuando x tiende a 2 por la derecha de f' de x.
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Si estos límites coinciden, en ese caso el valor obtenido sería el valor de la derivada en 2, ¿vale?
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Pero esto no lo podemos calcular directamente, sino que es el valor que sí coinciden los dos límites.
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Pues vamos a ver, la derivada por la izquierda, esto es el límite cuando x tiende a 2 por la izquierda de menos 4, no tenemos x, luego esto es menos 4.
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La derivada por la derecha es el límite cuando x tiende a 2 por la derecha de 2x menos 8, sustituimos y es 2 por 2, 4 menos 8 menos 4.
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Bueno, pues fijaos, los dos límites coinciden, luego eso significa que f de x sí es derivable en x igual 2 y en este caso el valor de la derivada en 2 es justamente ese valor que hemos obtenido, el menos 4.
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Vamos a hacer lo mismo pero en el 6
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f de x derivable en x igual 6
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Si, solo si, los límites laterales
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Si, el límite cuando x tiende a 6 por la izquierda
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Es decir, la derivada por la izquierda de la función en 6 coincide con la derivada por la derecha
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Y como hemos dicho antes, si este límite coincidiera, eso significaría que ese valor sería f' de 6
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Pero esto solo, pongo aquí el interrogante, esto solo sería si los límites coinciden
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Pues vamos a ver, ¿cuánto es el f' la derivada por la izquierda?
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Pues límite cuando x tiende a 6 por la izquierda, 6 por la izquierda es 2x menos 8
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Luego esto es 12, menos 8, 4
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La derivada por la derecha es el límite, cada vez escribo peor, lo sé
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6 por la derecha de menos 3 cuartos
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No tenemos x, luego esto es menos 3 cuartos
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¿Qué ocurre ahora?
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Que estos dos valores no coinciden
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Pues esto ¿qué significa?
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Pues que f de x no es derivable en x igual 6, ¿vale?
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Por lo tanto, esto de aquí no lo podríamos calcular.
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- Materias:
- Matemáticas
- Etiquetas:
- Ejercicios resueltos
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- Subido por:
- Francisca Beatriz P.
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- Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
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- Fecha:
- 31 de marzo de 2025 - 19:36
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- IES IGNACIO ALDECOA
- Duración:
- 08′ 38″
- Relación de aspecto:
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