matemáticas ii septiembre 2010 castilla-la mancha
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Enunciados y soluciones a la paeg de Matemáticas II de Castilla - La Mancha de Septiembre de 2010TRANSCRIPT
Solución al 1-A
Para ser continua en 0, 1º tiene que estar definida para ese valor, y lo está porque f(0)=b.0+c=c .
2º Debe tener límite en ese punto , y lo tendrá si el límite por la izquierda que es (aplicamos
L’Hôpital)
2
1
22
)cos(
2
)(limlim
02
0
a
x
xa
xx
xsenax
xx
coincide con el límite por la derecha que es c
3º El límite debe coincidir con el valor de la función es decir c.
En resumen cuando ca
2
1, la función será continua en 0. Esto ocurre para muchos valores de a y
de c, pero como nos piden que la función cumpla más condiciones, debemos encontrar más
relaciones entre los parámetros. Seguimos.
Para ser continua en x=1 necesitamos que 2
1cb (lo obtenemos después de estudiar en x=1 las
tres condiciones que antes hemos estudiado en x=0, resulta más sencillo en este caso).
Para que sea derivable en x=1
bx
xb
x
cbxb
x
cbx
xxx 1
0)1(
1
2
1)1(
1
2
1
limlimlim111
porque por ser continua
2
1cb . También debe ser b la derivada por la derecha, pero esta derivada es:
4
1
)22)(1(
)1(
1
22
12
1
2
1
1
1
limlimlim111 xx
x
x
x
x
x
x
xxx
Luego 2
11
2
3
4
3
4
1
2
1
4
1acb Estos son los valores pedidos y con ellos la gráfica
queda:
Solución al 2-A
a) El dominio está formaado por los valores de x que hacen el radicando mayor o igual que cero, es
decir, los 2
1x
b) La integral es fácil, prácticamente inmediata:
3
1)01(
3
1)12(
3
1)12(2
2
112
0
2
1
2
30
2
12
10
2
1 xdxxdxx
Solución al 3-A
a) El determinante de M es 12 para sólo anula se que 232 y , por tanto para
todos los demás valores existe inversa.
Para el valor 0 el determinante vale 2 y la inversa la podemos calcular utilizando la fórmula
adecuada, por ejemplo con la traspuesta de adjuntos, queda:
002
4212
319
2
11M
La ecuación se puede resolver así:
319
4212
002
22· 1 XFMXFMX
Solución al 4-A
Los vectores (1,1,1) y (1,-1,0) son perpendiculares respectivamente al primer y segundo plano que
definen la recta r, por tanto el vector producto vectorial de ambos (1,1,-2) es un vector director de la
recta r (intersección de los planos).
El punto E (a,b,c) de r situado “enfrente” del punto P(0,0,1), debe ser tal que el vector PE sea
perpendicular al vector director de la recta, luego su producto escalar debe ser 0, es decir:
(a-0,b-0,c-1).(1,1,-2)=a+b-2c+2=0 . Esta condición y que el punto E pertenezca a r nos lleva a que las
coordenadas de E son la solución del sistema
3
53
23
2
0
3
22
c
b
a
ba
cba
cba
Se resuelve fácil: por ejemplo, restamos las dos primeras y obtenemos c; sustituimos c en la segunda
y sumamos la 3ª y obtenemos a; sustituimos a en la 3ª y obtenemos b.
El módulo del vector PE es la distancia entre ambos puntos y también la distancia del punto P a la
recta r 3
32
3
41
3
5
3
2
3
2),(
222
rPd
Unas ecuaciones paramétricas de s son: 1,, zyx (teniendo en cuenta que pasa por P
y el vector (1,1,1) es un vector director). Graficamente:
Solución al 1-B
Resolviendo el determinante 3618)(''369)('1183)( 223 xxfxxxfxxxf
Observamos que la derivada segunda sólo se anula en x=2 y la tercera no se anula nunca. Luego hay
un punto de inflexión en (2 , f(2))= (2 , -36). Además para los valores de x mayores que 2 es
0)('' xf y para los menores que dos la derivada segunda es menor que 0, luego es concava hacia
abajo desde menos infinito hasta 2 y cóncava hacia arriba desde 2 hasta más infinito. La gráfica es:
Solución al 2-B
a) duvvudvu ...
b)
2;
1ln
4ln
22ln
2
1
2ln
2ln
2
22222
xvxdxdvdx
xduxu
kx
xx
dxx
xx
dxx
xx
xxdxx
Solución al 3-B
La matriz de coeficientes de las incognitas del sistema es:
131
121
12
y su determinante
105 se anula para 2 . Todo esto nos indica que el sistema es compatible determinado para
todos los 2 porque los rangos de la matriz de coeficientes y ampliada son iguales y coinciden
con el número de incógnitas (3 en este caso).
Cuando 2 el rango de la matriz de coeficientes es 2 porque la submatriz 21
12 tiene
rango 2 porque su determinante es –5, distinto de 0, y la ampliada tiene rango 3 porque la
submatriz
1031
021
012
tiene determinante –50, luego el sistema es incompatible.
Cuando 3 el sistema (como hemos visto) es compatible determinado; el determinante
de la matriz de coeficientes es -25. Lo resolvemos utilizando la regla de Cramer y queda:
225
1031
021
012
,225
1101
101
302
,225
50
25
1310
120
310
zyx
Solución al 4-B
a) Para que los planos sean paralelos los coeficientes de las “incógnitas” deben ser
proporcionales 3,61
3
12ba
ba
b) El sistema
42
032
336
zy
zx
czyx
nos determina la posición relativa de la recta y el
plano. Como el rango de la matriz de coeficientes es 2 ya que
210
020
210
302
336
y lo que puede ocurrir es que la recta esté contenida en el
plano o que ambos sean paralelos. Puesto que 242
410
002
36
c
c
, resulta que
cuando c =12 la recta está contenida en el plano y para el resto delos valores de c la recta y
el plano no se cortan, son paralelos.