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Fco. Fdez. Morales EXAMEN MODELO 33 Pág. 113===limx→0limx→0x→0e0 0( e − 1)sen(0) + cos(0) 1•0 + ( 1−1) •1== ⎡ 0−⎣ ⎢ ⎤23• 0 2 • 00 0 ⎦⎥ =x x x x( − 1)e sen( x) + e cos( x) + e cos( x) − e sen( x)=6x− 20 0 0 0( − )e sen(0) + e cos( 0) + e cos(0) − e 1 sen(0) 1• 0 + 1• 1+ 1•1− ( 1−1) • 0 2lim== = − 16•0 − 20 − 2− 20Las indeterminaciones de se han destruido utilizando la Regla de L´Hôpital, que0consiste en derivar el numerador y denominador independientemente el uno del otro.SOLUCIÓN EJERCICIO 2.-(a) Expresemos f(x) como una función a trozos, teniendo en cuenta la definición defunción valor absoluto:⎧⎪ ( x ) xf ( x ) = x − = − 2− 2− ≤21 si 1 01 ⎨2 2⎩⎪ x − 1 si x − 1 > 0Resolvamos las inecuaciones correspondientes a los dominios de cada trozo de función,para lo cual resolveremos, en primer lugar, la ecuación x 2 - 1 = 0. -1 121x − 1 = 0 ⇒ x =−1-2 0 2estos valores, -1 y 1, que anulan a la ecuación, los situamos ordenadamente en la recta real yconstruimos los posibles intervalos de solución, (-4, -1), (-1, 1) y (1, 4), elegimos valoresintermedios de los mismos, por ejemplo, -2, 0 y 2, y los probamos en las inecuaciones, viendoqué intervalos satisfacen a una u otra inecuación:Si x = -2 Y (-2) 2 -1 = 4-1 = 3 > 0 Y x 2 - 1 > 0, en (-4, -1)Si x = 0 Y 0 2 -1 = 0-1 = -1 < 0 Y x 2 - 1 > 0, en (-1, 1)Si x = 2 Y 2 2 -1 = 4-1 = 3 > 0 Y x 2 - 1 > 0, en (1, 4)A la vista de estos intervalos, podemos definir la función más correctamente en funciónde los mismos:⎧ 2x − 1 si x < −12⎪ 2f ( x ) = x − 1 = ⎨ − x + 1 si −1 ≤ x ≤ 1⎪2x − 1 si 1 < x⎩La gráfica de esta función coincide con la de la función cuadrática, x 2 -1, pero de maneraque la parte de la gráfica que quede por debajo del eje de abscisas, por simetría con respectoa este eje, la dibujaremos por encima.Representemos y = x 2 -1, cuya gráfica es una parábola.1.- Punto de corte con el eje de ordenadas:
L.0.G.S.E. MATEMÁTICAS II Pág. 114x = 0 Y y = -1 Y (0, -1)2.- Puntos de corte con el eje de abscisas:y = 0 Y x =-1; x =1 Y (-1, 0) y (1, 0)3.- Coordenadas del vértice V:x = -b/(2a) = 0/(-2) = 0 Y y = -1 Y V(0, -1)La gráfica de la función f (x) es:-1-111-11(b) Esta función al ser el valor absoluto de una función polinómica, que es continua, estambién una función continua en todo su dominio que es ú.Estudiemos la derivabilidad.El trozo de función definido para los valores de x < -1 es una función derivable por seruna función polinómica, ya que las funciones polinomicas lo son en todo ú, luego f es derivablepara valores de x < -1, siendo la función derivada, 2x.El trozo de función definido para los valores de -1 < x < 1 es una función derivable poridénticas razones a las anteriores, luego f es derivable para valores de -1 < x < 1, siendo lafunción derivada, -2x.El trozo de función definido para los valores de x > 1 es una función derivable pordénticas razones a las anteriores, luego f es derivable para valores de x > 1, siendo la funciónderivada, 2x.El problema estaría en los puntos, -1 y 1, por haber un cambio en el comportamiento dela función.Obtengamos una primera aproximación de la función derivada, para todos aquellos valoresde x donde ya sabemos que es derivable:⎧ 2xsi x < −1⎪f ′( x ) = ⎨ −2xsi − 1 < x < 1[1]⎩⎪ 2xsi 1 < xVeamos si es derivable en el punto x = -1. La derivada por la izquierda es:por la derecha:−( )f ′ − 1 = lim f ′ ( x ) = lim ( 2 x)= − 2+( )−−x→−1 x→−1x < −1f ′ − 1 = lim f ′ ( x ) = lim ( − 2 x)= 2++x→−1 x→−1x > −1las derivadas laterales no coinciden, luego no es derivable en el punto x = -1.Estudiemos la derivabilidad en el punto x = 1, sabiendo que es continua en dicho punto ypudiendo por tanto ser derivable.Para que la función f sea derivable en el punto, x = 1, las derivadas laterales debencoincidir. Calculémoslas:
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L.0.G.S.E. MATEMÁTICAS II Pág. 114x = 0 Y y = -1 Y (0, -1)2.- Puntos de corte con el eje de abscisas:y = 0 Y x =-1; x =1 Y (-1, 0) y (1, 0)3.- Coordenadas del vértice V:x = -b/(2a) = 0/(-2) = 0 Y y = -1 Y V(0, -1)La gráfica de la función f (x) es:-1-111-11(b) Esta función al ser el valor absoluto de una función polinómica, que es continua, estambién una función continua en todo su dominio que es ú.Estudiemos la derivabilidad.El trozo de función definido para los valores de x < -1 es una función derivable por seruna función polinómica, ya que las funciones polinomicas lo son en todo ú, luego f es derivablepara valores de x < -1, siendo la función derivada, 2x.El trozo de función definido para los valores de -1 < x < 1 es una función derivable poridénticas razones a las anteriores, luego f es derivable para valores de -1 < x < 1, siendo lafunción derivada, -2x.El trozo de función definido para los valores de x > 1 es una función derivable pordénticas razones a las anteriores, luego f es derivable para valores de x > 1, siendo la funciónderivada, 2x.El problema estaría en los puntos, -1 y 1, por haber un cambio en el comportamiento dela función.Obtengamos una primera aproximación de la función derivada, para todos aquellos valoresde x donde ya sabemos que es derivable:⎧ 2xsi x < −1⎪f ′( x ) = ⎨ −2xsi − 1 < x < 1[1]⎩⎪ 2xsi 1 < xVeamos si es derivable en el punto x = -1. La derivada por la izquierda es:por la derecha:−( )f ′ − 1 = lim f ′ ( x ) = lim ( 2 x)= − 2+( )−−x→−1 x→−1x < −1f ′ − 1 = lim f ′ ( x ) = lim ( − 2 x)= 2++x→−1 x→−1x > −1las derivadas laterales no coinciden, luego no es derivable en el punto x = -1.Estudiemos la derivabilidad en el punto x = 1, sabiendo que es continua en dicho punto ypudiendo por tanto ser derivable.Para que la función f sea derivable en el punto, x = 1, las derivadas laterales debencoincidir. Calculémoslas: