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MATEMÁTICAS PARA LA ECONOMÍA y LA
EMPRESA
RELACIÓN COMPLEMENTARIA DE PROBLEMAS.
LECCIÓN 1 (Epígrafes 1-4)
1.- Dada la función f ( x)
x2 3 x
, analice su crecimiento en el punto x = 1.
sen
2x
Solución:
Para analizar el crecimiento de una función necesitamos calcular el signo de su función
derivada primera, si esta es positiva la función escreciente y si es negativa es decreciente.
Pasemos a ver qué ocurre con nuestro problema, al ser un cociente aplicamos la regla de
derivación del cociente:
x2 3 x
sen
2x
f ( x)
1
2x
sen x 2 3 x cos 2
2 x 2 x
2 3 x 2 x
f ´(x)
2
sen
2x Sustituimos ahora la derivada en el punto x = 1
f ´(1)
1
2 sen 3 cos
4 2
2 2
sen
2
2
Al ser positiva esta función es creciente para x = 1.
2.- Dada la función:
f ( x) ln(4 x 2 )
a) Obtenga su dominio.
b) ¿Es creciente o decreciente en x 1?
c) ¿Es convexa ocóncava en x 1?
Solución:
f ´(1) 2
1 9
4 4
a) Como la función es logarítmica, existirá siempre que la expresión que figura dentro del
logaritmo sea estrictamente positiva, es decir, siempre que:
4 x2 > 0
Como 4 x2 = 0 si x = 2 ó x = 2, tenemos la recta real dividida en tres intervalos:
(,2), (2,2), (2, )
Dando valores, se observa que 4 x2 es negativo en elprimer y tercer intervalos, y es
positivo en el segundo. Así pues,
D f (2,2) x R / 2 x 2 .
b) Para analizar el crecimiento de una función necesitamos calcular el signo de su función
derivada primera, si ésta es positiva la función es creciente y si es negativa es decreciente.
Pasemos a ver qué ocurre con nuestro problema:
f ' ( x)
2x
4 x2
f ' (1)
20,
3
luego f es decreciente en 1.
c) Una función es cóncava cuando el signo de su segunda derivada es negativo, y convexa
en caso contrario. Calculemos por tanto la segunda derivada:
2x 2 8
f ' ' ( x)
(4 x 2 ) 2
f ' ' (1)
10
0,
9
luego f es cóncava en 1.
3.- Sean las funciones:
f ( x, y, z ) ( x 2 yz , Ln( xyz ), e xyz )
g (u, v, w)
uv
w
a)Determine el dominio de f y g.
b) ¿Se pueden componer f y g?
Solución:
a) Vemos que la función f es una función vectorial, mientras que la función g es una
escalar. Si llamamos D al dominio de la función f y H al de la g tenemos:
f : D R3 R3
g : H R3 R
siendo
D ( x, y, z) R 3 / xyz 0
puesto que el logaritmo neperiano sólo puede aplicarse a números estrictamente positivosmientras que
H (u, v, w) R 3 / w 0
puesto que, al ser la función g un cociente, sabemos que el denominador no puede ser nulo.
b) Dado que
f : D R3 R3
g : H R3 R
en principio, la única composición que debemos estudiar más detenidamente es (gof)
puesto que la composición (fog) sería imposible dado que esta última implicaría aplicar f al
resultado de haber aplicadoanteriormente g, es decir, deberíamos calcular fg(u,v,w) lo
cual sólo sería posible si se cumpliera que g(H) D R3 pero, en nuestro caso esto no es
cierto, dado que, como se puede ver, la función g es una función escalar, es decir, su
espacio imagen se encuentra en R y no en R3. En cambio, para que sea posible (gof), lo
cual supondría aplicar g al resultado de haber aplicado antes f,gf(x,y,z), se debe cumplir
que f(D) H R3 . En principio, vemos que estamos en un espacio con la dimensión
adecuada así que nos queda por ver si f(D) H. Dado que H se encuentra formado por los
vectores de R3 cuya tercera componente es distinta de cero y dado que la tercera
componente de f, exyz, nunca puede tomar el valor cero la composición sería posible siendo
la misma:
4.- Calcule Dv f (...
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