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PRIMERA DERIVADA. DÍA 47 * 1º BAD CT. ENTORNO DE UN PUNTO. INTERVALO Y ENTORNO Sea un intervalo cerrado [a, b] en R. Representa el conjunto de valores tales que a ≤ x ≤ b Sea un intervalo abierto (a, b) en R. Representa el conjunto de valores tales que a < x < b
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PRIMERA DERIVADA DÍA 47 * 1º BAD CT Apuntes 1º Bachillerato C.T.
ENTORNO DE UN PUNTO • INTERVALO Y ENTORNO • Sea un intervalo cerrado [a, b] en R. • Representa el conjunto de valores tales que a ≤ x ≤ b • Sea un intervalo abierto (a, b) en R. • Representa el conjunto de valores tales que a < x < b • Sea el entorno cerrado E[a, r] en R. • Representa el conjunto de valores tales que (a – r) ≤ x ≤ (a + r) • Sea el entorno abierto E(a, r) en R. • Representa el conjunto de valores tales que (a – r) < x < (a + r) • El intervalo [-2, 2] representa lo mismo que el entorno E[0, 2]. • El intervalo (-1, 5] representa lo mismo que el entorno E(2, 3). • Cuando lo que interesa de una función es su comportamiento en las cercanías de un punto de su dominio se emplea el entorno. Apuntes 1º Bachillerato C.T.
EXTREMOS RELATIVOS • CRECIMIENTO Y DECRECIMIENTO • Sea una función f(x) definida en el entorno de un punto x=a. • f(x) es creciente en x=a si existe un entorno de a para el que se cumple: • f(a) < f(x) en todo punto x de dicho entorno situado a la derecha de a (x < a). • f(a) > f(x) en todo punto x de dicho entorno situado a la izquierda de a (x > a). • f(x) es decreciente en x=a si existe un entorno de a para el que se cumple: • f(a) > f(x) en todo punto x de dicho entorno situado a la derecha de a (x < a). • f(a) < f(x) en todo punto x de dicho entorno situado a la izquierda de a (x > a). • EXTREMOS RELATIVOS • f(x) tiene un máximo relativo en x=a si existe un entorno de a para el que se cumple • f(a) ≥f(x). • f(x) tiene un mínimo relativo en x=a si existe un entorno de a para el que se cumple • f(a) ≤ f(x) Apuntes 1º Bachillerato C.T.
Ejemplos • EJEMPLO 1 • Sea la función: y = 2.x3 + 3.x2 – 12.x – 5 • Hallamos su derivada: y ‘ = 6.x2 + 6.x – 12 • Simplificamos: y ‘ = 6.(x2 + x – 2 ) • Resolvemos la ecuación: x = - 2 y x = 1 son las raíces de y ‘ • Factorizamos: y ‘ = 6.( x + 2).(x – 1) • Los intervalos a estudiar son: • (-oo, -2) , (-2, 1) y (1, +oo) • En ( - oo, -2) y ` > 0 Pendiente positiva Función Creciente. • En ( - 2, 1) y ` < 0 Pendiente negativa Función Decreciente. • En ( 1, + oo) y ` > 0 Pendiente positiva Función Creciente. Apuntes 1º Bachillerato C.T.
Ejemplos • EJEMPLO 2 • Sea la función: y = x3 – 12.x • Hallamos su derivada: y ‘ = 3.x2 – 12 • Simplificamos: y ‘ = 3.(x2 – 4 ) • Resolvemos la ecuación: x = - 2 y x = 2 son las raíces de y ‘ • Factorizamos: y ‘ = 3.( x + 2).(x – 2) • Los intervalos a estudiar son: • (-oo, -2) , (-2, 2) y (2, +oo) • En ( - oo, -2) y ` > 0 Pendiente positiva Función Creciente. • En ( - 2, 2) y ` < 0 Pendiente negativa Función Decreciente. • En ( 2, + oo) y ` > 0 Pendiente positiva Función Creciente. Apuntes 1º Bachillerato C.T.
Gráfico f(a+r) f(a) f(a-r) f(b-r) f(b) f(b+r) En x=a la función es creciente En x=b la función es decreciente 0 a-r a a+r b-r b b+r Apuntes 1º Bachillerato C.T.
Gráfico Max(a,f(a)) f(a) f(a-r) f(a+r) f(b-r)=f(b+r) f(b) En x=a la función tiene un máximo relativo. En x=b la función tiene un mínimo relativo 0 a-r a a+r b-r b b+r Min(b,f(b)) Apuntes 1º Bachillerato C.T.
Ejemplos • EJEMPLO 1 • Hallar los máximos y mínimos relativos de la función: • y = 2.x3 + 3.x2 – 12.x – 5 • Hallamos su derivada: y ‘ = 6.x2 + 6.x – 12 • La igualamos a cero: 6.x2 + 6.x – 12 = 0 • Simplificamos: x2 + x – 2 =0 • Resolvemos la ecuación: x = - 2 y x = 1 • En x = -2 habrá un máximo o un mínimo relativo. • En x = 1 habrá un máximo o un mínimo relativo. • Normalmente si en uno de los puntos hay un máximo en el otro hay un mínimo. • Para determinar si es máximo o mínimo estudiaremos su entorno. Apuntes 1º Bachillerato C.T.
Máx(-2, 15) • Teníamos la función: • y = 2.x3 + 3.x2 – 12.x – 5 • En x=1 • f(1)= 2 + 3 – 12 – 5 = - 12 • f(0,9) = 2.0,93 + 3.0,92 – 12.0,9 – 5 = • = - 11,92 • f(1,1) = 2.1,13 + 3.1,12 – 12.1,1 – 5 = • = - 11,908 • Luego en x=1 hay un MÍNIMO RELATIVO • En x= - 2 • F(-2)= - 16 + 12 + 24 – 5 = 36 – 21 = 15 • f(-1,9) = - 2.1,93 + 3.1,92 + 12.1,9 – 5 = 14,912 • f(-2,1) = 2.(-2,1)3 + 3.(-2,1)2 – 12.(-2,1) – 5 = 14,908 • Luego en x=-2 hay un MÁXIMO RELATIVO - 3 -2 -1 0 1 2 Mín(1, - 12) Apuntes 1º Bachillerato C.T.
Ejemplos • EJEMPLO 2 • Hallar los máximos y mínimos relativos de la función: • y = x4 – 2.x2 • Hallamos su derivada: y ‘ = 4.x3 – 4.x • La igualamos a cero: 4.x3 – 4.x = 0 • Simplificamos: 4.x.(x2 – 1) =0 • Resolvemos la ecuación: x = 0 , x = - 1 y x = 1 • En x = 0 habrá un máximo o un mínimo relativo. • En x = -1 habrá un máximo o un mínimo relativo. • En x = 1 habrá un máximo o un mínimo relativo. • Para determinar si es máximo o mínimo estudiaremos su entorno. Apuntes 1º Bachillerato C.T.
Tenemos la función: y = x4 – 2.x2 • Estudiamos el entorno de los puntos críticos. • En x=0 • f(0)= 0 • f(0,1) = 0,14 – 2. 0,12 = 0,0001 – 0,02 = - 0,0199 • f(-0,1) = (-0,1)4 – 2. (-0,1)2 = 0,0001 – 0,02 = - 0,0199 • Luego en x=0 hay ni Máximo RELATIVO • En x=-1 • f(-1)= -1 • f(-0,9) = (-0,9)4 – 2.(-0,9)2 = 0,6561 – 1,62 = - 0,9739 • f(-1,1) = (-1,1)4 – 2.(-1,1)2 = 1,4641 – 2,42 = - 0,9559 • Luego en x=-1 hay ni Mínimo RELATIVO • En x=1 • f(1)= -1 • f(0,9) = (0,9)4 – 2.(0,9)2 = 0,6561 – 1,62 = - 0,9739 • f(1,1) = (1,1)4 – 2.(1,1)2 = 1,4641 – 2,42 = - 0,9559 • Luego en x=1 hay ni Mínimo RELATIVO Apuntes 1º Bachillerato C.T.