Funciones
Unidad didáctica 7. Funciones reales de variable real
Autoras: Gloria Jarne, Esperanza Minguillón, Trinidad Zabal
EJERCICIOS RESUELTOS DE REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE FUNCIONES REALES
1. Estudiar el crecimiento, el decrecimiento y los extremos relativos de las siguientes funciones:
a) f ( x ) = 7 x 3 + 3 x + 1
b)f ( x ) =
⎧ 3 − 5x
⎪
c) f ( x ) = ⎨ 2
⎪3x − 5
⎩
ln x
x
si x < 1
si x ≥ 1
Solución
a) La función f (x ) = 7 x 3 + 3x + 1 es derivable en su dominio, D = (-∞, +∞), por ser un polinomio y
su derivada es f ′( x ) = 21x 2 + 3 .
Para determinar el crecimiento y decrecimiento de f, se estudia el signo de f ′( x ) que en este caso
es siempre positivo, por tanto, f es estrictamentecreciente en (-∞, +∞) y no tiene máximos ni
mínimos relativos.
b) La función f ( x ) =
ln x
es derivable en su dominio, D = (0, +∞), y su derivada es:
x
1
x − ln x
1 − ln x
f ′( x ) = x
=
.
2
x
x2
El signo de f ′( x ) depende del signo de su numerador ya que el denominador es siempre positivo. El
signo de 1 − ln x cambia en los puntos que lo anulan: 1 − ln x = 0
⇒
ln x = 1⇒
x=e
Se divide el dominio en los dos intervalos determinados por x = e y se estudia el signo de f ′( x ) en
cada uno de ellos, obteniéndose:
• En (0, e), se verifica ln x < 1 , por tanto f ′( x ) > 0, y por ello f es estrictamente creciente.
• En (e, +∞), se verifica ln x > 1 , por tanto f ′( x ) < 0, y por ello f es estrictamente decreciente.
De lo anterior se deduce que en x = e lafunción cambia de estrictamente creciente a estrictamente
decreciente, por tanto, f tiene un máximo relativo estricto en dicho punto.
⎧ 3 − 5x
⎪
c) Como la función f ( x ) = ⎨ 2
⎪3x − 5
⎩
si x < 1
si x ≥ 1
está definida a trozos, su estudio se realiza por
separado en cada uno de los intervalos en los que tiene distinta definición:
• En (-∞, 1), f ′( x) = -5 < 0, luego f esestrictamente decreciente.
• En (1, +∞), f ′( x ) = 6x > 0, luego f es estrictamente creciente.
En x = 1, la función cambia de estrictamente decreciente a estrictamente creciente, como además f
⎛
⎞
es continua en x = 1 ⎜ lim f (x) = lim 3x2 − 5 = −2 , lim f ( x) = lim (3 − 5x ) = −2 y f (1) = -2 ⎟ , se
+
+
−
−
x →1
x →1
x →1
⎝ x →1
⎠
(
)
deduce que f tiene un mínimo relativo endicho punto.
© Proyecto de innovación ARAGÓN TRES
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CURSO BÁSICO DE MATEMÁTICAS PARA ESTUDIANTES DE ECONÓMICAS Y EMPRESARIALES
Unidad didáctica 7. Funciones reales de variable real
Autoras: Gloria Jarne, Esperanza Minguillón, Trinidad Zabal
2. Hallar, si existen, las asíntotas de la función f ( x ) = xe
1
x
Solución
• Asíntotas verticales
El único punto en el que lafunción no está definida es x = 0, por tanto es punto de discontinuidad
de f y candidato a determinar una asíntota vertical. Para comprobarlo se calculan los límites
laterales cuando x tiende a 0.
lim f ( x ) = lim xe
x →0
+
x →0
1
x
= 0e
+
como sigue: lim xe
1
1
0+
= 0 e+∞ = ⎡0(+∞)⎤ , para resolver esta indeterminación se procede
⎣
⎦
1
x
x → 0+
e
+1
x →0
x
= lim
−
x
=
lim
(L'Hôpital) x → 0+
1
1
x
ex
2
−
1
x
1
1
+
= lim e x = e 0 = e +∞ = +∞
x → 0+
2
1
1
−
lim f ( x ) = lim xe x = 0 e 0 = 0 e −∞ = 0.0 = 0
x → 0−
x → 0−
Por tanto, se concluye que la recta x = 0 es asíntota vertical de f por la derecha y no lo es por la
izquierda.
• Asíntotas horizontales
Cuando xtiende a +∞: lim f ( x ) = lim xe
x →+∞
1
1
= +∞ e +∞ = +∞ e0 = +∞ 1 = +∞ , luego, no existe
x
x →+∞
asíntota horizontal en esta dirección.
Cuando x tiende a -∞: lim f ( x ) = lim xe
x →−∞
x →−∞
1
x
= −∞ e
1
−∞
= −∞ e0 = −∞ 1 = −∞ , luego, tampoco existe
asíntota horizontal en esta dirección.
• Asíntotas oblicuas
Son de la forma y = m x + n y al no...
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