si cumple el teorema de rolle - yoquieroaprobar.es

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Bรกrbara Cรกnovas Conesa 637 720 113 www.clasesalacarta.com 1 Junio 2017 Dada la funciรณn () = { 2 + โ‰ค 2 โˆ’ 2 โˆ’ โˆ’ 9 > 2 a) Calcula razonadamente los parรกmetros a y b para que () sea derivable en todo R. b) Enuncia el teorema de Rolle y comprueba si, para los valores hallados en el apartado anterior, la funciรณn () verifica las hipรณtesis del teorema en el intervalo [-2, 6]. Para que () sea derivable, lo primero que tiene que cumplir es que sea continua, por lo que: โ†’2 โˆ’ () = โ†’2 + () = (2) โ†’2 โˆ’ () = โ†’2 โˆ’ ( 2 + ) = + โ†’2 + () = โ†’2 + (โˆ’ 2 โˆ’ โˆ’ 9) = โˆ’ โˆ’ (2) = + | โ†’ 4 + = โˆ’13 โˆ’ 2 โ†’ + = โˆ’ Ademรกs, para que sea derivable se tiene que cumplir: โ†’2 โˆ’ โ€ฒ() = โ†’2 + โ€ฒ(): โ€ฒ() ={ 2 โ‰ค 2 โˆ’2 โˆ’ > 2 โ†’ | โ†’2 โˆ’ () = โ†’2 โˆ’ (2) = โ†’2 + โ€ฒ() = โ†’2 + (โˆ’2 โˆ’ ) = โˆ’ โˆ’ โ†’ = โˆ’ Por รบltimo, sustituimos en la primera ecuaciรณn para obtener el valor de a: โˆ’ 16 = โˆ’17 โ†’ = โˆ’ โ†’ () = { 2 โˆ’ 1 โ‰ค 2 โˆ’ 2 + 8 โˆ’ 9 > 2 Teorema de Rolle: si una funciรณn () es continua en el intervalo [, ] , derivable en el intervalo (, ) y () = () , entonces existirรก un valor (, ) de manera que โ€™() = 0. Para los valores hallados anteriormente: () โ†’ : [โˆ’2, 6] (โˆ’2,6) (โˆ’2) = 3 โ‰  (6) = 3 | Por tanto, si cumple el teorema de Rolle. Con una chapa metรกlica de 8x5 metros se desea construir, cortando cuadrados en las esquinas, un cajรณn sin tapa de volumen mรกximo. Haya razonadamente las dimensiones de dicho cajรณn. La funciรณn a optimiza (maximizar) es el volumen: () = โ„Ž โ†’ () = (5 โˆ’ 2) ยท (8 โˆ’ 2) ยท โ†’ () = โˆ’ + โ€ฒ () = 6 2 โˆ’ 26 + 20 โ†’ โ€ฒ() = โ†’ 6 2 โˆ’ 26 + 20 โ†’ { = . = โ€ฒโ€ฒ () = 12 โˆ’ 26 โ†’ { โ€ฒโ€ฒ(3.34) = 14.08 > 0 โ†’ รญ โ€ฒโ€ฒ (1) = โˆ’14 < 0 โ†’ รก โ†’ = Con lo que las dimensiones del cajรณn son 6x3x1. 8 5 x 5 8 x

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Page 1: si cumple el teorema de Rolle - yoquieroaprobar.es

Bรกrbara Cรกnovas Conesa

637 720 113 www.clasesalacarta.com 1

Junio 2017

Dada la funciรณn ๐‘“(๐‘ฅ) = {๐‘ฅ2 + ๐‘Ž ๐‘ ๐‘– ๐‘ฅ โ‰ค 2โˆ’๐‘ฅ2 โˆ’ ๐‘๐‘ฅ โˆ’ 9 ๐‘ ๐‘– ๐‘ฅ > 2

a) Calcula razonadamente los parรกmetros a y b para que ๐‘“(๐‘ฅ) sea derivable en todo R. b) Enuncia el teorema de Rolle y comprueba si, para los valores hallados en el apartado anterior, la funciรณn ๐‘“(๐‘ฅ)

verifica las hipรณtesis del teorema en el intervalo [-2, 6]. Para que ๐‘“(๐‘ฅ) sea derivable, lo primero que tiene que cumplir es que sea continua, por lo que: ๐‘™๐‘–๐‘š

๐‘ฅโ†’2โˆ’๐‘“(๐‘ฅ) = ๐‘™๐‘–๐‘š

๐‘ฅโ†’2+๐‘“(๐‘ฅ) = ๐‘“(2)

๐‘™๐‘–๐‘š๐‘ฅโ†’2โˆ’

๐‘“(๐‘ฅ) = ๐‘™๐‘–๐‘š๐‘ฅโ†’2โˆ’

(๐‘ฅ2 + ๐‘Ž) = ๐Ÿ’ + ๐’‚

๐‘™๐‘–๐‘š๐‘ฅโ†’2+

๐‘“(๐‘ฅ) = ๐‘™๐‘–๐‘š๐‘ฅโ†’2+

(โˆ’๐‘ฅ2 โˆ’ ๐‘๐‘ฅ โˆ’ 9) = โˆ’๐Ÿ๐Ÿ‘ โˆ’ ๐Ÿ๐’ƒ

๐‘“(2) = ๐Ÿ’ + ๐’‚

| โ†’ 4 + ๐‘Ž = โˆ’13 โˆ’ 2๐‘ โ†’ ๐’‚ + ๐Ÿ๐’ƒ = โˆ’๐Ÿ๐Ÿ•

Ademรกs, para que sea derivable se tiene que cumplir: ๐‘™๐‘–๐‘š๐‘ฅโ†’2โˆ’

๐‘“โ€ฒ(๐‘ฅ) = ๐‘™๐‘–๐‘š๐‘ฅโ†’2+

๐‘“โ€ฒ(๐‘ฅ):

๐‘“โ€ฒ(๐‘ฅ) = {2๐‘ฅ ๐‘ ๐‘– ๐‘ฅ โ‰ค 2โˆ’2๐‘ฅ โˆ’ ๐‘ ๐‘ ๐‘– ๐‘ฅ > 2

โ†’ |๐‘™๐‘–๐‘š๐‘ฅโ†’2โˆ’

๐‘“(๐‘ฅ) = ๐‘™๐‘–๐‘š๐‘ฅโ†’2โˆ’

(2๐‘ฅ) = ๐Ÿ’

๐‘™๐‘–๐‘š๐‘ฅโ†’2+

๐‘“โ€ฒ(๐‘ฅ) = ๐‘™๐‘–๐‘š๐‘ฅโ†’2+

(โˆ’2๐‘ฅ โˆ’ ๐‘) = โˆ’๐Ÿ’ โˆ’ ๐’ƒ โ†’ ๐’ƒ = โˆ’๐Ÿ–

Por รบltimo, sustituimos en la primera ecuaciรณn para obtener el valor de a:

๐‘Ž โˆ’ 16 = โˆ’17 โ†’ ๐’‚ = โˆ’๐Ÿ โ†’ ๐‘“(๐‘ฅ) = {๐‘ฅ2 โˆ’ 1 ๐‘ ๐‘– ๐‘ฅ โ‰ค 2โˆ’๐‘ฅ2 + 8๐‘ฅ โˆ’ 9 ๐‘ ๐‘– ๐‘ฅ > 2

Teorema de Rolle: si una funciรณn ๐‘“(๐‘ฅ) es continua en el intervalo [๐‘Ž, ๐‘] , derivable en el intervalo (๐‘Ž, ๐‘) y ๐‘“(๐‘Ž) = ๐‘“(๐‘) ,

entonces existirรก un valor ๐‘ (๐‘Ž, ๐‘) de manera que ๐‘“โ€™(๐‘) = 0.

Para los valores hallados anteriormente:

๐‘“(๐‘ฅ) โ†’

๐ถ๐‘œ๐‘›๐‘ก๐‘–๐‘›๐‘ข๐‘Ž: [โˆ’2, 6] ๐ท๐‘’๐‘Ÿ๐‘–๐‘ฃ๐‘Ž๐‘๐‘™๐‘’ (โˆ’2,6) ๐‘“(โˆ’2) = 3 โ‰  ๐‘“(6) = 3

|

Por tanto, si cumple el teorema de Rolle.

Con una chapa metรกlica de 8x5 metros se desea construir, cortando cuadrados en las esquinas, un cajรณn sin tapa de

volumen mรกximo. Haya razonadamente las dimensiones de dicho cajรณn.

La funciรณn a optimiza (maximizar) es el volumen:

๐‘‰(๐‘ฅ) = ๐ด๐‘๐‘Ž๐‘ ๐‘’ โ„Ž โ†’ ๐‘‰(๐‘ฅ) = (5 โˆ’ 2๐‘ฅ) ยท (8 โˆ’ 2๐‘ฅ) ยท ๐‘ฅ โ†’ ๐‘ฝ(๐’™) = ๐Ÿ๐’™๐Ÿ‘ โˆ’ ๐Ÿ๐Ÿ‘๐’™๐Ÿ + ๐Ÿ๐ŸŽ๐’™

๐‘‰โ€ฒ(๐‘ฅ) = 6๐‘ฅ2 โˆ’ 26๐‘ฅ + 20 โ†’ ๐‘ฝโ€ฒ(๐’™) = ๐ŸŽ โ†’ 6๐‘ฅ2 โˆ’ 26๐‘ฅ + 20 โ†’ {๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ‘. ๐Ÿ‘๐Ÿ’ ๐’Ž๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ ๐’Ž

๐‘‰โ€ฒโ€ฒ(๐‘ฅ) = 12๐‘ฅ โˆ’ 26 โ†’ {๐‘‰โ€ฒโ€ฒ(3.34) = 14.08 > 0 โ†’ ๐‘ดรญ๐’๐’Š๐’Ž๐’

๐‘‰โ€ฒโ€ฒ(1) = โˆ’14 < 0 โ†’ ๐‘ดรก๐’™๐’Š๐’Ž๐’ โ†’ ๐’™ = ๐Ÿ ๐’Ž

Con lo que las dimensiones del cajรณn son 6x3x1.

8

5

x

5 8

x

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EvAU _ Matemรกticas _ CC _ CLM

a) Discute el siguiente sistema de ecuaciones lineales en funciรณn del parรกmetro ๐‘Ž โ„:

๐‘Ž๐‘ฅ โˆ’ ๐‘ฆ + ๐‘ง = ๐‘Ž โˆ’ 42๐‘ฅ + ๐‘ฆ โˆ’ ๐‘Ž๐‘ง = ๐‘Ž โˆ’ 1 ๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ง = โˆ’3

}

b) Resuรฉlvelo razonadamente para el valor ๐‘Ž = โˆ’1. Primero estudiamos el rango de la matriz de los coeficientes:

๐‘€ = (๐‘Ž โˆ’1 12 1 โˆ’๐‘Ž0 1 โˆ’1

) โ†’ |๐‘€| = ๐‘Ž2 โˆ’ ๐‘Ž ๐‘Ž2 โˆ’ ๐‘Ž = 0 {๐’‚ = ๐ŸŽ๐’‚ = ๐Ÿ

โˆ€ ๐’‚ โˆˆ โ„ โˆ’ {๐ŸŽ, ๐Ÿ}: ๐‘น(๐‘ด) = ๐Ÿ‘

Segundo, estudiamos para los valores de a obtenidos, el rango de la matriz ampliada:

๐‘Ž = 0 โ†’ ๐‘€โˆ— = (0 โˆ’1 12 1 00 1 โˆ’1

|โˆ’4โˆ’1โˆ’3) โ†’ |๐‘‘๐‘’๐‘ก| = |๐ถ1, ๐ถ2, ๐ถ3| = โˆ’14 โ‰  0 โ†’ ๐’‚ = ๐ŸŽ: ๐‘น(๐‘ด

โˆ—) = ๐Ÿ‘

๐‘Ž = 1 โ†’ ๐‘€โˆ— = (1 โˆ’1 12 1 โˆ’10 1 โˆ’1

|โˆ’30โˆ’3) โ†’ |๐‘‘๐‘’๐‘ก| = |๐ถ1, ๐ถ2, ๐ถ3| = โˆ’15 โ‰  0 โ†’ ๐’‚ = ๐Ÿ: ๐‘น(๐‘ด

โˆ—) = ๐Ÿ‘

Segรบn el Teorema de Rouche-Frobenius: La condiciรณn necesaria y suficiente para que un sistema de m ecuaciones y n incรณgnitas tenga soluciรณn es que el rango de la matriz de los coeficientes y el de la matriz ampliada sean iguales.

a R โ€“ {0, 1} R(M) = R(M*) = 3 = nยบ incรณgnitas SCD

a = {0, 1} R(M)= 2 R(M*) = 3 SI

Para el valor de ๐‘Ž = โˆ’1, el Sistema es Compatible Determinado. Lo resolvemos por Kramer:

โˆ’๐‘ฅ โˆ’ ๐‘ฆ + ๐‘ง = โˆ’52๐‘ฅ + ๐‘ฆ + ๐‘ง = โˆ’2 ๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ง = โˆ’3

} โ†’ |๐‘€| = 2 โ†’

|

|

|

|๐‘ฅ =

|โˆ’5 โˆ’1 1โˆ’2 1 1โˆ’3 1 โˆ’1

|

2=16

2= 8

๐‘ฆ =

|โˆ’1 โˆ’5 12 โˆ’2 10 โˆ’3 โˆ’1

|

2=โˆ’21

2

๐‘ง =

|โˆ’1 โˆ’1 โˆ’52 1 โˆ’20 1 โˆ’3

|

2=โˆ’15

2

โ†’ (๐Ÿ–,โˆ’๐Ÿ๐Ÿ

๐Ÿ,โˆ’๐Ÿ๐Ÿ“

๐Ÿ)

Dado el punto ๐‘ƒ(2,0,โˆ’1) y las rectas ๐‘Ÿ โ‰ก๐‘ฅโˆ’2

โˆ’1=๐‘ฆ+1

2=๐‘ง

0 y ๐‘  โ‰ก {

๐‘ฅ โˆ’ ๐‘ฆ + 2๐‘ง = 0๐‘ฅ + ๐‘ง + 1 = 0

a) Determina razonadamente la posiciรณn relativa de las rectas ๐‘Ÿ y ๐‘  b) Encuentra razonadamente la ecuaciรณn general del plano que pasando por ๐‘ƒ es paralelo a ๐‘Ÿ y a ๐‘ .

La posiciรณn relativa de ambas rectas la estudiamos con los rangos de las matrices M (formada por los vectores directores

de ambas rectas) y M* (formada por los dos vectores directores y por el vector ๐‘…๐‘†โƒ—โƒ—โƒ—โƒ— โƒ—, siendo R y S un punto de la recta r y s, respectivamente):

Recta r: Recta s

dโƒ— r = (โˆ’1, 2, 0) R = (2,โˆ’1,0) ๐‘‘ ๐‘Ÿ = (1,โˆ’1,2) ร— (1,0,1) โ†’ ๐‘‘ ๐‘Ÿ= (โˆ’1,1,1)

S = (0,โˆ’2,โˆ’1)

๐‘…๐‘†โƒ—โƒ—โƒ—โƒ— โƒ— = (โˆ’2, โˆ’1,โˆ’1)

๐‘€ = (โˆ’1 2 0โˆ’1 1 1

) โ†’ |๐‘‘๐‘’๐‘ก| = |๐ถ1, ๐ถ2| = 1 โ‰  0 โ†’ ๐‘น๐’ˆ(๐‘ด) = ๐Ÿ

๐‘€โˆ— = (โˆ’1 2 0โˆ’1 1 1โˆ’2 โˆ’1 โˆ’1

) = โˆ’6 โ‰  0 โ†’ ๐‘น๐’ˆ(๐‘ดโˆ—) = ๐Ÿ‘

Es decir, las dos rectas Se Cruzan.

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Bรกrbara Cรกnovas Conesa

637 720 113 www.clasesalacarta.com 3

Junio 2017

El vector normal del plano es perpendicular a los vectores directores de las dos rectas. Por lo que el vector normal del plano lo hallamos haciendo el producto vectorial de los dos vectores directores. Una vez hallado dicho vector normal, usaremos la ecuaciรณn normal del plano para, junto con el punto P, hallar la ecuaciรณn del plano pedido.

๏ฟฝโƒ—๏ฟฝ ๐œ‹ = (โˆ’1,2,0) ร— (โˆ’1,1,1, ) โ†’ ๏ฟฝโƒ—โƒ—๏ฟฝ ๐… = (๐Ÿ, ๐Ÿ, ๐Ÿ) โ†’ ๐œ‹ โ‰ก 2(๐‘ฅ โˆ’ 2) + 1(๐‘ฆ โˆ’ 0) + 1(๐‘ง + 1) = 0 โ†’ ๐… โ‰ก ๐Ÿ๐’™ + ๐’š + ๐’› โˆ’ ๐Ÿ‘ = ๐ŸŽ

a) Los operarios A, B y C producen, respectivamente, el 50%, el 30% y el 20% de las resistencias que se utilizan en un laboratorio de electrรณnica. Resultan defectuosas el 6% de las resistencias producidas por A, el 5% de las producidas por B y el 3% de las producidas por C. Se selecciona al azar una resistencia:

a.1. Calcula razonadamente la probabilidad de que sea defectuosa. a.2. Si es defectuosa, calcula razonadamente la probabilidad de que proceda del operario A.

b) Las resistencias se empaquetan al azar en cajas de cinco unidades. Calcula razonadamente la probabilidad de: b.1. Que en una caja haya exactamente tres resistencias fabricadas por B. b.2. Que en una caja haya al menos dos fabricadas por B.

Para responder a las preguntas del apartado a), hacemos un diagrama de รกrbol. Si llamamos a los sucesos:

- A = โ€œque la resistencia escogida proceda del operario Aโ€

- B = โ€œque la resistencia escogida proceda del operario Bโ€

- C = โ€œque la resistencia escogida proceda del operario Cโ€

- D = โ€œque la resistencia escogida sea defectuosaโ€

- Dฬ… = โ€œque la resistencia escogida no sea defectuosaโ€

Para calcular la probabilidad de que sea defectuosa, usamos el teorema de la probabilidad total:

๐‘ƒ(๐ท) = ๐‘ƒ(๐ด) ยท ๐‘ƒ(๐ท|๐ด) + ๐‘ƒ(๐ต) ยท ๐‘ƒ(๐ท|๐ต) + ๐‘ƒ(๐ถ) ยท ๐‘ƒ(๐ท|๐ถ) = 0.5 ยท 0.06 + 0.3 ยท 0.05 + 0.2 ยท 0.03 โ†’ ๐‘ท(๐‘ซ) = ๐ŸŽ. ๐ŸŽ๐Ÿ‘๐Ÿ•๐Ÿ“

Para calcular la probabilidad de que siendo defectuosa sea del operario A, empleamos la probabilidad condicionada y el teorema de Bayes:

๐‘ƒ(๐ด|๐ท) =๐‘ƒ(๐ด โˆฉ ๐ท)

๐‘ƒ(๐ท)=๐‘ƒ(๐ท|๐ด) ยท (๐‘ƒ๐ด)

๐‘ƒ(๐ท)=0.06 ยท 0.5

0.0375โ†’ ๐‘ท(๐‘จ|๐‘ซ) = ๐ŸŽ. ๐Ÿ–

En el apartado b) empleamos la distribuciรณn Binomial. Si designamos la variable X = โ€œresistencia fabricada por el operario Bโ€, sigue una distribuciรณn binomial: ๐ต๐‘–๐‘› (๐‘›, ๐‘)

๐‘ฟ~๐‘ฉ๐’Š๐’ (๐Ÿ“, ๐ŸŽ. ๐Ÿ‘)

โ†’ {

๐‘ท(๐‘ฟ = ๐Ÿ‘) = ๐ŸŽ. ๐Ÿ๐Ÿ‘๐Ÿ๐Ÿ‘

๐‘ƒ(๐‘‹ โ‰ฅ 2) = 1 โˆ’ ๐‘ƒ(๐‘‹ < 2) = 1 โˆ’ [๐‘ƒ(๐‘‹ = 0) + ๐‘ƒ(๐‘‹ = 1)] = 1 โˆ’ (0.1681 + 0.3602) โ†’ ๐‘ท(๐‘ฟ โ‰ฅ ๐Ÿ) = ๐ŸŽ. ๐Ÿ’๐Ÿ•๐Ÿ๐Ÿ•

Pr

s

0,5

B

D

0,05

0,95

AD0,06

0,94

CD

D0,97

0,030,2

D

D0,3

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EvAU _ Matemรกticas _ CC _ CLM

Calcula razonadamente los siguientes lรญmites:

๐‘™๐‘–๐‘š๐‘ฅโ†’โˆ’2

๐‘ฅ3 + 3๐‘ฅ2 โˆ’ 4

๐‘ฅ3 + 5๐‘ฅ2 + 8๐‘ฅ + 4 ๐‘™๐‘–๐‘š

๐‘ฅโ†’0

๐‘ฅ ๐ฟ๐‘› (๐‘ฅ + 1)

2 โˆ’ 2 cos๐‘ฅ

๐‘™๐‘–๐‘š๐‘ฅโ†’โˆ’2

๐‘ฅ3 + 3๐‘ฅ2 โˆ’ 4

๐‘ฅ3 + 5๐‘ฅ2 + 8๐‘ฅ + 4=๐ŸŽ

๐ŸŽ

๐‘ณโ€ฒ๐‘ฏรด๐’‘๐’Š๐’•๐’‚๐’โ†’ ๐‘™๐‘–๐‘š

๐‘ฅโ†’โˆ’2

3๐‘ฅ2 + 6๐‘ฅ

3๐‘ฅ2 + 10๐‘ฅ + 8=๐ŸŽ

๐ŸŽ

๐‘ณโ€ฒ๐‘ฏรด๐’‘๐’Š๐’•๐’‚๐’โ†’ ๐‘™๐‘–๐‘š

๐‘ฅโ†’โˆ’2

6๐‘ฅ + 6

6๐‘ฅ + 10=โˆ’6

โˆ’2= ๐Ÿ‘

๐‘™๐‘–๐‘š๐‘ฅโ†’0

๐‘ฅ ๐ฟ๐‘› (๐‘ฅ + 1)

2 โˆ’ 2 cos ๐‘ฅ=๐ŸŽ

๐ŸŽ

๐‘ณโ€ฒ๐‘ฏรด๐’‘๐’Š๐’•๐’‚๐’โ†’ ๐‘™๐‘–๐‘š

๐‘ฅโ†’0

๐ฟ๐‘›(๐‘ฅ + 1) +๐‘ฅ

๐‘ฅ + 12 ๐‘ ๐‘’๐‘› ๐‘ฅ

=๐ŸŽ

๐ŸŽ

๐‘ณโ€ฒ๐‘ฏรด๐’‘๐’Š๐’•๐’‚๐’โ†’ ๐‘™๐‘–๐‘š

๐‘ฅโ†’0

1๐‘ฅ + 1 +

1(๐‘ฅ + 1)2

2 cos ๐‘ฅ= ๐‘™๐‘–๐‘š๐‘ฅโ†’0

๐‘ฅ + 2(๐‘ฅ + 1)2

2 cos ๐‘ฅ=2

2= ๐Ÿ

Dadas las funciones ๐‘“(๐‘ฅ) = โˆ’๐‘ฅ2 y ๐‘”(๐‘ฅ) = ๐‘ฅ2 โˆ’ 2๐‘ฅ โˆ’ 4

a) Calcula razonadamente el รกrea del recinto cerrado limitado por sus grรกficas. b) Encuentra razonadamente la ecuaciรณn de la recta normal a la grรกfica de ๐‘”(๐‘ฅ) en el punto de abscisa ๐‘ฅ = โˆ’3.

El รกrea del recinto limitado por ambas grรกficas la calculamos con la integral definida entre los puntos de corte de ambas grรกficas, de la funciรณn diferencia: Puntos de Corte:

โˆ’๐‘ฅ2 = ๐‘ฅ2 โˆ’ 2๐‘ฅ โˆ’ 4 โ†’ โˆ’2๐‘ฅ2 + 2๐‘ฅ + 4 = 0 โ†’ {๐’™๐Ÿ = โˆ’๐Ÿ๐’™๐Ÿ = ๐Ÿ

Para saber quรฉ funciรณn estรก por encima de la otra y asรญ calcular la funciรณn diferencia, sustituimos en cada funciรณn un valor que estรฉ dentro del intervalo (-1,2):

๐‘“(0) = 0 ๐‘”(0) = โˆ’4

Es decir, f(x) se encuentra por encima de la funciรณn g(x). Por tanto:

๐ด = โˆซ ๐‘“(๐‘ฅ) โˆ’ ๐‘”(๐‘ฅ) ๐’น๐‘ฅ2

โˆ’1

= โˆซ โˆ’2๐‘ฅ2 + 2๐‘ฅ + 4 ๐’น๐‘ฅ2

โˆ’1

= [โˆ’2๐‘ฅ3

3+ ๐‘ฅ2 + 4๐‘ฅ]

โˆ’1

2

= (โˆ’16

3+ 4 + 8) โˆ’ (

2

3+ 1 โˆ’ 4) โ†’ ๐‘จ = ๐Ÿ— ๐’–๐Ÿ

La ecuaciรณn de la recta normal a una funciรณn es:

๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ฆ0 =โˆ’1

๐‘”โ€ฒ(๐‘ฅ0)(๐‘ฅ โˆ’ ๐‘ฅ0) โ†’ {

๐‘ฅ0 = โˆ’3

๐‘ฆ0 = ๐‘”(โˆ’3) = 11

๐‘”โ€ฒ(๐‘ฅ) = 2๐‘ฅ โˆ’ 2 โ†’ ๐‘”โ€ฒ(โˆ’3) = โˆ’8โ†’ ๐‘ฆ โˆ’ 11 =

โˆ’1

โˆ’8(๐‘ฅ + 3) โ†’ ๐’š =

๐’™ + ๐Ÿ—๐Ÿ

๐Ÿ–

Dadas matrices

๐ด = (2 1 0โˆ’1 0 01 2 โˆ’1

) ๐ต = (โˆ’1 0 12 โˆ’1 01 0 0

) ๐ถ = (0 1 00 3 0โˆ’1 0 โˆ’1

)

a) ยฟTiene inversa la matriz 2๐ผ3 + ๐ต? Razona la respuesta. ๐ผ3 es la matriz identidad de orden 3. b) Calcula razonadamente la matriz X que verifica que 2๐‘‹ + ๐ถ = ๐ด โˆ’ ๐‘‹ ยท ๐ต

Una matriz tiene inversa cuando es cuadrada y su determinante es distinto de cero.

2๐ผ3 + ๐ต = (2 0 00 2 00 0 2

) + (โˆ’1 0 12 โˆ’1 01 0 0

) โ†’ ๐Ÿ๐‘ฐ๐Ÿ‘ +๐‘ฉ = (๐Ÿ ๐ŸŽ ๐Ÿ๐Ÿ ๐Ÿ ๐ŸŽ๐Ÿ ๐ŸŽ ๐Ÿ

) โ†’ |๐Ÿ๐‘ฐ๐Ÿ‘ +๐‘ฉ| = 3 โ‰  ๐ŸŽ

Por lo que dicha matriz si tiene inversa.

2๐‘‹ + ๐ถ = ๐ด โˆ’ ๐‘‹๐ต โ†’ 2๐‘‹ + ๐‘‹๐ต = ๐ด โˆ’ ๐ถ โ†’ ๐‘‹(2๐ผ + ๐ต) = ๐ด โˆ’ ๐ถ โ†’ ๐‘‹(2๐ผ + ๐ต)(2๐ผ + ๐ต)โˆ’1 = (๐ด โˆ’ ๐ถ)(2๐ผ + ๐ต)โˆ’1 โ†’ ๐‘‹๐ผ

= (๐ด โˆ’ ๐ถ)(2๐ผ + ๐ต)โˆ’1 โ†’ ๐‘ฟ = (๐‘จ โˆ’ ๐‘ช)(๐Ÿ๐‘ฐ + ๐‘ฉ)โˆ’๐Ÿ

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Bรกrbara Cรกnovas Conesa

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Junio 2017

(2๐ผ + ๐ต)โˆ’1 =1

|2๐ผ + ๐ต|((2๐ผ + ๐ต)๐ด๐‘‘๐‘—)๐‘ก โ†’

{

|2๐ผ + ๐ต| = 3

(2๐ผ + ๐ต)๐ด๐‘‘๐‘— = (2 โˆ’4 โˆ’10 1 0โˆ’1 2 1

)

((2๐ผ + ๐ต)๐ด๐‘‘๐‘—) = (2 0 โˆ’1โˆ’4 1 2โˆ’1 0 1

)

โ†’ (๐Ÿ๐‘ฐ + ๐‘ฉ)โˆ’๐Ÿ =๐Ÿ

๐Ÿ‘(๐Ÿ ๐ŸŽ โˆ’๐Ÿโˆ’๐Ÿ’ ๐Ÿ ๐Ÿโˆ’๐Ÿ ๐ŸŽ ๐Ÿ

)

(๐ด โˆ’ ๐ถ) = (2 1 0โˆ’1 0 01 2 โˆ’1

) โˆ’ (0 1 00 3 0โˆ’1 0 โˆ’1

) โ†’ (๐‘จ โˆ’ ๐‘ช) = (๐Ÿ ๐ŸŽ ๐ŸŽโˆ’๐Ÿ โˆ’๐Ÿ‘ ๐ŸŽ๐Ÿ ๐Ÿ ๐ŸŽ

)

๐‘‹ = (๐ด โˆ’ ๐ถ)(2๐ผ + ๐ต)โˆ’1 =1

3(2 0 0โˆ’1 โˆ’3 02 2 0

) ยท (2 0 โˆ’1โˆ’4 1 2โˆ’1 0 1

) =1

3(4 0 โˆ’210 โˆ’3 โˆ’5โˆ’4 2 2

) โ†’ ๐‘ฟ = (๐Ÿ’/๐Ÿ‘ ๐ŸŽ โˆ’๐Ÿ/๐Ÿ‘๐Ÿ๐ŸŽ/๐Ÿ‘ โˆ’๐Ÿ โˆ’๐Ÿ“/๐Ÿ‘โˆ’๐Ÿ’/๐Ÿ‘ ๐Ÿ/๐Ÿ‘ ๐Ÿ/๐Ÿ‘

)

a) Encuentra razonadamente la ecuaciรณn de la recta, en su forma general o implรญcita, que contiene a los puntos ๐‘ƒ(0,1,โˆ’2) y ๐‘„(4,โˆ’3,0).

b) Encuentra razonadamente un punto que equidiste de ๐‘ƒ y ๐‘„ y que pertenezca a la recta ๐‘Ÿ โ‰ก {๐‘ฅ = 2 + ๐œ†๐‘ฆ = โˆ’๐œ† ๐‘ง = โˆ’5

๐œ† โˆˆ โ„

La recta s que contiene a los dos puntos P y Q, tendrรก como vector director el vector ๐‘ƒ๐‘„โƒ—โƒ—โƒ—โƒ— โƒ— y como punto el P. Para hacer la ecuaciรณn general de la recta, hallamos primero la continua y de ahรญ, operando, llegamos a la general:

dโƒ— r = ๐‘ƒ๐‘„โƒ—โƒ—โƒ—โƒ— โƒ— = (4,โˆ’4,2) โˆฅ (2,โˆ’2,1)

๐‘ƒ = (0,1,2) | โ†’ ๐‘Ÿ โ‰ก

๐‘ฅ

2=๐‘ฆ โˆ’ 1

โˆ’2=๐‘ง โˆ’ 2

1โ†’ ๐‘Ÿ โ‰ก {

๐‘ฅ

2=๐‘ฆ โˆ’ 1

โˆ’2๐‘ฅ

2=๐‘ง โˆ’ 2

1

โ†’ ๐’“ โ‰ก {โˆ’๐Ÿ๐’™ โˆ’ ๐Ÿ๐’š + ๐Ÿ = ๐ŸŽ๐’™ โˆ’ ๐Ÿ๐’› + ๐Ÿ’ = ๐ŸŽ

El punto R desconocido es un punto de la recta r que estรก a igual distancia de los puntos P y Q. Hallamos la ecuaciรณn del plano que contiene al punto medio del segmento ๐‘ƒ๐‘„ฬ…ฬ… ฬ…ฬ…

(M) y tiene como vector normal el vector ๐‘ƒ๐‘„โƒ—โƒ—โƒ—โƒ— โƒ—.

๐‘ƒ๐‘„โƒ—โƒ—โƒ—โƒ— โƒ— = (2,โˆ’2,1)

๐‘€ = (2,โˆ’1,โˆ’1)| โ†’ ๐œ‹ โ‰ก 2(๐‘ฅ โˆ’ 2) โˆ’ 2(๐‘ฆ + 1) + 1(๐‘ง + 1) = 0 โ†’ ๐… โ‰ก ๐Ÿ๐’™ โˆ’ ๐Ÿ๐’š + ๐’› + ๐Ÿ“ = ๐ŸŽ

El punto R lo hallamos como el punto intersecciรณn entre la recta r y el plano , para ello ponemos la ecuaciรณn de la recta r en forma paramรฉtrica, รฉsta nos da un punto genรฉrico de R. El cual sustituiremos en la ecuaciรณn del plano, hallando el parรกmetro . Por รบltimo, sustituiremos en el punto genรฉrico, calculando asรญ el punto que equidista de P y Q:

๐‘Ÿ โ‰ก {๐‘ฅ = 2๐œ† ๐‘ฆ = 1 โˆ’ 2๐œ†๐‘ง = 2 + ๐œ†

โ†’ ๐‘… = (2๐œ†, 1 โˆ’ 2๐œ†, 2 + ๐œ†) โ†’ ๐œ‹ โ‰ก 2(2๐œ†) โˆ’ 2(1 โˆ’ 2๐œ†) + 2 + ๐œ† + 5 = 0 โ†’ ๐€ = โˆ’๐Ÿ“

๐Ÿ—โ†’ ๐‘น = (โˆ’

๐Ÿ๐ŸŽ

๐Ÿ—,๐Ÿ๐Ÿ—

๐Ÿ—,๐Ÿ๐Ÿ‘

๐Ÿ—)

P

Q

r

R M

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EvAU _ Matemรกticas _ CC _ CLM

a) En mi casa dispongo de dos estanterรญas A y B. En A tengo 20 novelas, 10 ensayos y 10 libros de matemรกticas y en la B tengo 12 novelas y 8 libros de matemรกticas. Elijo una estanterรญa al azar y de ella, tambiรฉn al azar, un libro. Calcula razonadamente la probabilidad de que:

a.1. El libro elegido sea de matemรกticas. a.2. Si el libro elegido resultรณ ser de matemรกticas, que fuera de la estanterรญa B.

b) El tiempo de espera en una parada de autobรบs se distribuye segรบn una distribuciรณn normal de media 15 minutos y desviaciรณn tรญpica 5 minutos.

b.1. Calcula razonadamente la probabilidad de esperar menos de 13 minutos. b.2 ยฟCuรกntos minutos de espera son superados por el 33% de los usuarios?

Para responder a las preguntas del apartado a), hacemos un diagrama de รกrbol. Si llamamos a los sucesos:

- A = โ€œque el libro escogido sea de la estanterรญa Aโ€

- B = โ€œque el libro escogido sea de la estanterรญa Bโ€

- N = โ€œque el libro escogido sea una Novelaโ€

- E = โ€œque el libro escogido sea un Ensayoโ€

- M = โ€œque el libro escogido sea de Matemรกticasโ€

Para calcular la probabilidad de que el libro elegido sea de matemรกticas, usamos el teorema de la probabilidad total:

๐‘ƒ(๐‘€) = ๐‘ƒ(๐ด) ยท ๐‘ƒ(๐‘€|๐ด) + ๐‘ƒ(๐ต) ยท ๐‘ƒ(๐‘€|๐ต) = 0.5 ยท1

4+ 0.5 ยท

2

5โ†’ ๐‘ท(๐‘ด) = ๐ŸŽ. ๐Ÿ‘๐Ÿ๐Ÿ“

Para calcular la probabilidad de que siendo de matemรกticas, sea de la estanterรญa B, empleamos la probabilidad condicionada y el teorema de Bayes:

๐‘ƒ(๐ต|๐‘€) =๐‘ƒ(๐ต โˆฉ๐‘€)

๐‘ƒ(๐‘€)=๐‘ƒ(๐‘€|๐ต) ยท ๐‘ƒ(๐ต)

๐‘ƒ(๐‘€)=

25ยท 0.5

0.325โ†’ ๐‘ท(๐‘ฉ|๐‘ด) = ๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐Ÿ

En el apartado b) empleamos la distribuciรณn Normal. Si designamos la variable X = โ€œtiempo de espera en una parada de autobรบsโ€, sigue una distribuciรณn normal: ๐‘ (๐œ‡, ๐œŽ)

๐‘ฟ~๐‘ต (๐Ÿ๐Ÿ“,๐Ÿ“)

La probabilidad de esperar menos de 13 minutos serรก:

๐‘ƒ(๐‘‹ < 13)๐‘ป๐’Š๐’‘๐’Š๐’‡๐’Š๐’„๐’‚๐’Ž๐’๐’”โ†’ ๐‘ƒ (

๐‘‹ โˆ’ ๐œ‡

๐œŽ<13 โˆ’ 15

5) = ๐‘ƒ(๐‘ < โˆ’0.4)

Si nos fijamos en la curva de la distribuciรณn normal tipificada vemos como, al ser el รกrea debajo de la curva igual a 1:

๐‘ƒ(๐‘ < โˆ’0.4) = 1 โˆ’ ๐‘ƒ(๐‘‹ > 0.42)๐‘บ๐’–๐’„๐’†๐’”๐’ ๐‘ช๐’๐’๐’•๐’“๐’‚๐’“๐’Š๐’โ†’ 1 โˆ’ [1 โˆ’ ๐‘ƒ(๐‘ฅ < 0.4)

๐‘ฉ๐’–๐’”๐’„๐’‚๐’Ž๐’๐’” ๐’†๐’ ๐’๐’‚ ๐‘ป๐’‚๐’ƒ๐’๐’‚โ†’ 1 โˆ’ (1 โˆ’ 0.6554)] โ†’ ๐‘ท(๐‘ฟ < ๐Ÿ๐Ÿ‘)

= ๐ŸŽ. ๐Ÿ”๐Ÿ“๐Ÿ“๐Ÿ’

0,5 M

A

N1/2

1/4

B

N

M2/5

3/50,5

E1/4

E0

0,4-0,4