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Ejercicios resueltosmate

  1. EJERCICIOS
  2. EJERCICIOI • Solución• Solución Caso 1:  POR DATO 𝑥, 𝑦 > 0 y 𝑥 > 𝑦 X = 2 1 𝑥 < 1 𝑦 => 1 2 < 1 1 = 0.5 < 1 VERDADERO Y = 1 a) 𝑥 3 + 𝑥−5 7 + 8𝑥 21 ≤ 1 Mcm: 21 7x + 3(x - 5) + 8x  1(21) 7x + 3x - 15 + 8x  21 18 x  36 X  36/18 X  2 CS: ] − ∞ ; 2 ]
  3. • Solución • Solución Caso 2: Si 𝑥 6 ≤ 3 𝑥 + 1 2 , entonces, el conjunto solución es ] − ∞; −3] 𝑈[6; +∞[ MCM:6X 𝑥2 ≤ 18 + 3𝑥 𝑥2 − 3x − 18 ≤ 0 (x - 6)(x + 3) X = 6 X = - 3 CS: [ - 3 ; 6 ] EJERCICIOI C) 3(2𝑥−2) 2 > 6𝑥−3 5 + 𝑥 10 Mcm: 10 5 (6x - 6) > 2 (6x - 3) + x 30x - 30 > 12x - 6 + x 30x - 13x > 24 X > 24 17 X > 1.41
  4. • Solución EJERCICIOI D) Si −5 < 2𝑥 − 3 < 5, determine el intervalo a que pertenece 3 − 4𝑥 -5 < 2X - 3 < 5 𝑚𝑢𝑙𝑡𝑖𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑟 − 2 10 > - 4X + 6 > -10 𝑟𝑒𝑠𝑡𝑎𝑟 3 7 > 3 - 4x > - 13 CS: ] - 13 ; 7 [
  5. • Solución a • 𝑎) 𝑥2 + 𝑎 − 𝑏 𝑥 − 𝑎𝑏 < 0, 𝑠𝑖 𝑏 < −𝑎 • 𝑥2 + 𝑎 − 𝑏 𝑥 − 𝑎𝑏 < 0 • 𝑥 −−−−− − + 𝑎 ….. ax • 𝑥 −−−−− − − 𝑏 ….. -bx • 𝑎𝑥 − 𝑏𝑥 • 𝑥 (𝑎 − 𝑏) • 𝑥 + 𝑎 𝑥 − 𝑏 = 0 • 𝑥 + 𝑎 = 0 • 𝑥 = −𝑎 • 𝑥 − 𝑏 = 0 • 𝑥 = 𝑏 • Solución b • (2x +1) (x-3) < 9 + (x + 1) (x - 4) • 2 𝑥2 − 5𝑥 − 3 < 9 𝑥2 − 3𝑥 − 4 • 𝑥2 − 2𝑥 − 8 < 0 • Comprobando: • X --------- 4 = -4 • X -------- -2 = +2 • (x-4) (x+2) • x-4 = 0 x+2 =0 • x= 4 x= -2 • • 𝑐. 𝑠 = ] − 00; −4] 𝑢 [ 4; 00 + [ EJERCICIOII
  6. • Solución c • Solución d EJERCICIOII ( x − 2 )( 𝑥 − 5) < 0 ( 2𝑥 − 5)( 𝑥 + 3) ≥ 0 ( x − 2 )( 𝑥 − 5) < 0 𝑥2 − 5 𝑥 − 2 𝑥 + 10 < 0 𝑥2 − 7 𝑥 + 10 = 0 X1 = 5 X2 = 2 ( 2𝑥 − 5)( 𝑥 + 3) ≥ 0 2𝑥2 + 6 𝑥 − 5 𝑥 − 15 ≥ 0 2𝑥2 + 1 𝑥 − 15 ≥ 0 X1 = 2.5 X2 = -3 12 𝑥 − 1 > 2 ( 𝑥 + 6) 𝑥2 − 5𝑥 − 3 < 9 𝑥2 − 3𝑥 − 4
  7. • Solución a EJERCICIOIII X= cantidad de armarios Pago total = $ 1000 Precio por unidad = 1000/x Precio de venta : Pv = Pc + ganancia Pv = Pc - perdida 60 ≤ 1000 𝑥 + 𝑔𝑎𝑛𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 58 ≥ 1000 𝑥 − 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑥 ≥ 1000 60−𝑔𝑎𝑛𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑥 ≤ 1000 58+𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 Utilidad = Pv-Pc 200 ≤ 1000 𝑥 + 𝑔𝑎𝑛𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 − 60
  8. • Solución b EJERCICIOIII Plaza La cachina = PC Plaza Boulevard = PB Plaza Visa = PV  Linea Azul ( PC unido con PB) Pendiente : 𝑚 = 𝑥−𝑥1 𝑦−𝑦1 = 30−20 70−80 = −1 Ecuación: 𝑌 − 𝑦1 = 𝑚 ( 𝑋 − 𝑥1) 𝑌 − 80 = (−1)( 𝑋 − 20) 𝑌 = 100 − 𝑋  Linea roja ( Pv unido con Pb) 𝑚 = 70 − 40 30 − 25 = 6 𝑦 − 40 = (6)( 𝑥 − 25) 𝑦 = 6𝑥 − 110  Linea Verde ( Pc unido con Pv) 𝑚 = 25 − 20 40 − 80 = − 1 8 𝑦 − 80 = ( −1 8 )(𝑥 − 20) 𝑦 = 82.5 − 0.125𝑥
  9. • Solución a EJERCICIOIV  Multiplicamos por -1 a la segunda ecuacion ( 𝑥 − 3𝑦)(−1) ≤ 2(−1) 3𝑦 − 𝑥 ≤ −2  Sistema de ecuaciones 2𝑥 + 3𝑦 ≤ 45 (3𝑦 − 𝑥 ≤ −2 ) ……………….x2 2𝑥 + 3𝑦 ≤ 45 6𝑦 − 2𝑥 ≤ −4 9𝑦 ≤ 41 𝑦 ≤ 41 9 𝑥 ≤ 94 3 Maximizando la funcion 𝑧 ≤ 5 × 94 3 + 7 × 41 9 𝑧 ≤ 188.56 𝑍𝑚𝑎𝑥 = 188
  10. • Solución b EJERCICIOIV Indicando los vértices.
  11. • Solución a EJERCICIOV Desarrollo: X Y 3𝑥 + 𝑦 ≤ 18 0 18 Y = 18 6 0 X = 6 X Y 𝑥 + 𝑦 ≤ 12 0 12 Y = 12 12 0 X = 12 Expresion maxima 𝒁 = 𝟑𝟎𝒙 + 𝟐𝟎𝒚 a = (2, 5) = 30(2) + 20(5) = 160 b = (7, 5) = 30(7) + 20(5) = 210 c = (12, 0) = 30(12) + 20(0) =360 d = (2, 0) = 30(2) + 20(0)=60 La maxima expresion de 30x + 20y =360
  12. Solución EJERCICIOVI Área del triángulo EBA = EB x EA 2 = 22000 𝑘𝑚2 . EB =2 x 𝟐𝟐𝟎𝟎𝟎 𝑬𝑨 EB = 2 x 22000 222.4 ≈ 200 EB ≈ 200 km Como EB ≈ 200 km ≈ 110 milas Además: El área del triángulo ECA = 𝐸𝐶 𝑥 𝐸𝐷 2 = 40000 km2 EC = 2 𝑥 40000 𝐸𝐷 EC = 2 x 40000 370.4 EC ≈ 216 km Como EC ≈ 216 𝑘𝑚 ≈ 120 𝑚𝑖𝑙𝑙𝑎𝑠 Como BC = EC – EB = 120 millas – 110 millas = 10 millas Por lo tanto BC mide 10 millas. a) El punto A y B tiene como coordenadas (120;120) , (0;10) respectivamente. Entonces la pendiente de la recta que une los puntos A y B es: 𝑚 𝐿1 = 𝑦2−𝑦1 𝑥2−𝑥1 = 120−10 120 = 110 120 = 11 12 Y la ecuación de la recta resultaría: 𝐿1: (𝑦 − 10) = 11 12 (𝑥 − 0) 𝐿1: 12𝑦 − 120 = 11𝑥 𝐿1: 11𝑥 − 12𝑦 + 120 = 0
  13. EJERCICIOVI a) La recta que pasa por los puntos C y D cuyas respectivas coordenadas son (0;0),(200;120): 𝑚 𝐿2 = 𝑦2 − 𝑦1 𝑥2 − 𝑥1 𝑚 𝐿2= 120 200 = 3 5 Cuya ecuación es: 𝐿2: (𝑦 − 120) = 3 5 (𝑥 − 200) 𝐿2: 5𝑦 − 600 = 3𝑥 − 600 𝐿2: 3𝑥 − 5𝑦 = 0 Donde las restricciones serian: 𝑥 ≥ 0, 𝑥 ≤ 200 , 11𝑥 − 12𝑦 ≥ −120, 3𝑥 − 5𝑦 ≤ 0, 𝑦 ≥ 0, 𝑦 ≤ 120
  14. EJERCICIOVIISolución: a) Sea la función 𝑓( 𝑥) = 𝑥 + 25 − 𝑥2 hallaremos el dominio de f(x): Como la función es una suma de raíces cuadradas cuyos dominos son los valores de x donde el argumento es mayor o igual que cero. 𝑓(𝑥) = 𝑥 + 25 − 𝑥2 Entonces se debe cumplir: 𝑥 ≥ 0 ∧ 25 − 𝑥2 ≥ 0 𝑥 ≥ 0 ∧ 𝑥2 − 25 ≤ 0 𝑥 ≥ 0 ∧ (𝑥 + 5)(𝑥 − 5) ≤ 0 C.S. [𝟎; +∞[ ∧ C.S. [– 𝟓; 𝟓] Entonces el Dom (f)= [𝟎; 𝟓] Lo que fácilmente se observa en la grafica de la función f(x): -5 5
  15. EJERCICIOVII Por lo tanto el enunciado (a) es falso. a) La función 𝑓( 𝑥) = −4𝑥2 + 6, la función es decreciente en 𝑥 ∈] − ∞;0[ Veamos la grafica de f(x): f(x)=-4x^2+6 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -8 -6 -4 -2 2 4 6 8 x y En la gráfica se puede observar que es creciente en el intervalo donde 𝑥 ∈] − ∞; 0[. Por lo tanto el enunciado (b) es falso a) Dada la función 𝑓( 𝑥) = −4𝑥2 + 6, luego el rango de la función 𝑦 ∈ [6; −∞[ El rango de una función son los posibles valores que puede tomar y = f(x). Como f(x) es una función polinomial su dominio es todos los números reales R. Además: 𝑥2 ≥ 0 ; para cualquier valor de 𝑥 ∈ 𝑅 −𝟒𝒙 𝟐 ≤ 𝟎 … multiplicando la desigualdad por un numero negativo. −𝟒𝒙 𝟐 + 𝟔 ≤ 𝟔 … sumando 6 a la desigualdad 𝑓(𝑥) ≤ 6 Por lo tanto: Ran (f)=]−∞; 𝟔] Lo que fácilmente se observa en la grafica de la función f(x):
  16. EJERCICIOVII a) La función 𝑓( 𝑥) = 3𝑥2 − 𝑥 + 5 siempre es positiva. Análogamente al problema anterior: 𝑥2 ≥ 0 … se cumple para todo número real. (es decir todo número elevado al cuadrado es positivo) 3𝑥2 − 𝑥 + 5 = 3 𝑥2 − 1 3 𝑥 + 5 = 3 (𝑥 − 1 6 )2 − 1 36 + 5 = 𝟑 (𝒙 − 𝟏 𝟔 ) 𝟐 + 𝟏𝟕𝟗 𝟑𝟔 𝒙 − 𝟏 𝟔 𝟐 ≥ 𝟎 … se verifica ya que (𝑥 − 1 6 ) ∈ 𝑅 (𝒙 − 𝟏 𝟔 ) 𝟐 + 𝟏𝟕𝟗 𝟑𝟔 ≥ 𝟏𝟕𝟗 𝟑𝟔 … sumando 179 36 a la desigualdad 3 𝒙 − 𝟏 𝟔 𝟐 + 𝟏𝟕𝟗 𝟑𝟔 ≥ 𝟑. 𝟏𝟕𝟔 𝟑𝟔 … multiplicando por (3) a la desigualdad. 3 𝒙 − 𝟏 𝟔 𝟐 + 𝟏𝟕𝟗 𝟑𝟔 ≥ 𝟏𝟕𝟔 𝟏𝟐 ≥ 𝟎 …. Ya que 176 12 es positivo. 3 𝒙 − 𝟏 𝟔 𝟐 + 𝟏𝟕𝟗 𝟑𝟔 ≥ 𝟎 𝟑𝒙 𝟐 − 𝒙 + 𝟓 ≥ 𝟎 𝒇(𝒙) ≥ 𝟎 … para todo valor de x ∈ R Lo que fácilmente se observa en la grafica de la función f(x): Por lo tanto f(x) es positivo para cualquier valor de “x”.
  17. EJERCICIOVII
  18. EJERCICIOVIII SOLUCION: 1. f(x) = 𝑥 𝑥2−81 El dominio de la función f(x) son todos los valores de x donde f(x) exista. Como f(x) es una división de dos funciones polinomiales y como sabemos que las funciones polinomiales tienen como dominio a todos los reales (R). Solo bastara restringir los valores para los cuales el denominador se hace cero. Ya que si no lo hacemos quedara una indeterminación. 𝑥2 − 81 ≠ 0 (𝑥 + 9)(𝑥 − 9) ≠ 0 𝑥 ≠ −9 ∧ 𝑥 ≠ 9 Entonces el dominio de f(x) es : Dom (f) = R – −9,9 Lo que fácilmente se observa en la grafica de la función f(x): f(x)=x/(x^2-81) -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -8 -6 -4 -2 2 4 6 8 x y 2. f(x)= 𝑥 (𝑥−2) 𝑥−1 Veamos que valores de x hacen que el denominador sea cero: ( 𝑥 − 2) ≠ 0 ∧ 𝑥 − 1 ≠ 0 𝑥 ≠ 2 ∧ 𝑥 ≠ 1 Ahora veamos para que valores de x el denominador 𝑥 − 1 existe: Como para que una raiz cuadrada exista el argumento debe ser mayor o igual que cero: 𝑥 − 1 ≥ 0 𝑥 ≥ 1
  19. EJERCICIOVIIIDom(f)= [1;+∞[ − 1;2 = ]1;2[ ∪ ]2;+∞[ Lo que se ve claramente en la grafica: f(x)=x/((x-2)(x-1)^0.5) -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -8 -6 -4 -2 2 4 6 8 x y 3. f(x) = 𝑥+1 𝑥2−3𝑥+2 Análogamente al ejercicio 1 tanto el numerador como el denominador son polinomios. Entonces analizamos los puntos donde el denominador es cero : 𝑥2 − 3𝑥 + 2 ≠ 0 (𝑥 − 1)(𝑥 − 2) ≠ 0 𝑥 ≠ 1 ∧ 𝑥 ≠ 2 Por lo tanto el Dom(f) = R – 1; 2 Lo que fácilmente en la grafica se puede observar:
  20. EJERCICIOVIII f(x)=(x+1)/(x^2-3x+2) -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 -12 -10 -8 -6 -4 -2 2 4 6 x y + +- 4. f(x) = 𝑥2 + 𝑥 − 12 El dominio de la función raíz cuadrada son los valores donde el argumento es mayor o igual que cero. Entonces: 𝑥2 + 𝑥 − 12 ≥ 0 (𝑥 + 4)(𝑥 − 3) ≥ 0 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑜𝑠: 𝑥 = 4 ∧ 𝑥 = 3 -∞ -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 +∞
  21. EJERCICIOVIII Lo que fácilmente en la grafica se puede observar: f(x)=(x^2+x-12)^0.5 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -8 -6 -4 -2 2 4 6 8 x y
  22. EJERCICIOIX Ejercicio 9. En la figura se muestra la gráfica de una función polinómica f a) Modelar los intervalos donde la función es positiva b) Modelar los intervalos donde la función es negativa Solución: a) ]-00 ; 3 [ ; ]1 ; 1[;]3 ; +00[ b) ] 3 ; -1 [ ; ] 1 ; 3 [
  23. EJERCICIOX Ejercicio 10. Para la gráfica de la función f(x) mostrada a) Determina el dominio y rango de la función b) Determine los intervalos de crecimiento y decrecimient o. c) Grafique la función g(x)=f(x+1)-3 SOLUCION: a) Dominio 𝑓(𝑥): [0 ; 6] Rango 𝑓(𝑥): [ 0 ; 4] b) Intervalo de crecimiento: ]0 ; 2[ ]3 ; 5[ Intervalo de decrecimiento: ]5 ; 6[
  24. EJERCICIOXI Ejercicio 11. FH SAC presenta costos fijos de $1200 y costos variables de $20 por unidad. El Gerente reporta que la ecuación de demanda para su producto es q qp 24000 01,040  a) Modelar la función de costo total en función de la cantidad de artículos producidos. b) Modelar la función ingreso y utilidad. Solución: a) C: 120 + 20q P: 40 – 0,01q + 24000 𝑞 a) I = P x Q I = (40 – 0,001q + 24000 𝑞 ) q I(q) = 40q – 0,01𝑞2 + 24000 I(q) = – 0,01𝑞2 + 40q + 24000 𝑈( 𝑞) = 𝐼( 𝑞) − 𝐶(𝑞) 𝑈( 𝑞) = – 0,01𝑞2 + 40q + 24000 - (1200 + 20q) 𝑈( 𝑞) = – 0,01𝑞2 + 40q + 24000 - 1200 - 20q 𝑈( 𝑞) = – 0,01𝑞2 + 20q + 22800
  25. EJERCICIOXII Ejercicio 12. El gerente de NOVA TEC PERU SAC define los costos mediante 2 02,03300)( qqqC  . Si la empresavendetodo lo queproduce a $8: a) Cuántas unidades debe producir y vender a fin de tener alguna utilidad. b) Cuántas unidades debe producir y vender a fin de tener al menos $1500 de utilidad. Solución: 2 02,03300)( qqqC  P =8 I = P x Q I = 8q U = I – C U = 8q – (300 + 3q – 0,02𝑞2 ) U = 8q - 300 - 3q + 0,02𝑞2 U = 0,02𝑞2 + 5q – 300 a) U > 0 0,02𝑞2 + 5q – 300 > 0 𝑞1 = 50 𝑞2 = −300 *Se deberían producir y vender mas de 50 unidades para obtener utilidades. b) 0,02𝑞2 + 5q – 300 ≥ 1500 0,02𝑞2 + 5q – 300 - 1500 ≥ 0 0,02𝑞2 + 5q – 1800 ≥ 0 𝑞1 = 200 𝑞2 = −450 *Se deberán vender de 200 a mas unidades para que la utilidad sea ≥ 1500
  26. EJERCICIOXIII Ejercicio 13. En una tienda de regalos el supervisor ha observado que cuando el precio de un producto es de $20, los clientes compran 200 productos, pero cuando el precio se duplica compran sólo 120 productos. a) Modelar la ecuación de demanda para este producto. b) Modelar la función de ingreso. c) Sabiendo que su costo total está definido por 100010)(  xxC , Determine el punto de equilibrio. d) Determine la función de utilidad de esta tienda. Solución: PRECIO PRODUCTOS 20 200 40 120 m= 20−40 200−120 = −20 80 = −1 4 Y-𝑌1 = −1 4 (X - 𝑋1) Y- 40 = −1 4 (X - 120) Y – 40 = −1 4 X + 30 Y = −1 4 x +70 P = Y = −1 4 x +70 a) 𝑃(𝑞)= − 1 4 𝑥+70 b) I = P x Q I = ( −1 4 q +70)q I = −1 4 𝑞2 +70q c) 𝐶𝑥=10𝑥+1000 I = C −1 4 𝑞2 +70q = 10𝑥 + 1000 −1 4 𝑞2 +60q – 1000 = 0 Multiplicamos (-4) 𝑞2 - 240q + 4000 q =18 q = 222 Punto de equilibrio cuando se venden 18 productos d) U = I – C U = −1 4 𝑞2 +70q – ( 10𝑞 + 1000) U = −1 4 𝑞2 +60q – 1000
  27. EJERCICIOXIV La gerencia de Acrosonic SAC planea comercializar el ElectroStar, un sistema electrostático de altavoces. El departamento de publicidad ha determinado que la demanda de estos altavoces es P= -0,04x+800 (0 ≤ x ≤20000) donde p denota el precio unitario de los altavoces (en dólares) y x denota la cantidad demandada. Por otro lado el departamento de producción de Acrosonic SAC estimó que el costo total en (dólares) en que incurre en la fabricación de x sistemas de altavoces. ElectroStar en el primer año de producción será de: C(x)=200x+300000 a) Determine la función de ingresos R b) Determine la función de utilidad P c) Graficar en un mismo sistema de coordenadas la función de ingreso R y costo C. Solucion: Ec demanda = P= -0,04x+800 (0 ≤ x ≤20000) C(x)=200x+300000 a) I=PxQ X= cantidad de altavoces I = (-0,04x + 800) x I = -0,04𝑥2 + 800x a) U = -0,04𝑥2 + 800 – (200x+300000) U = -0,04𝑥2 + 800 – 200x – 300000 b) P= -0,04x+800 a = -0,04 b = 800 c = 0 - −𝑏 2𝑎 = −800 2(−0,04) = −800 −0.08 =10000 𝐼(1000)= −0,04(1000)2 + 800 (1000) I = 4000000 + 8000000 I =12000000 Vértice (10000 ; 12000000) Hallar la raíz -0,04𝑥2 + 800x = 0 𝑥1= 20000 𝑥2= 0 𝐶(𝑥)=200(𝑥)+ 300000 0 = 200x + 300000 -300000 = 200x X = -1500 X Y 0 300000 -150 0
  28. EJERCICIOXV Un fabricante ha vendido 100 aparatos de televisión por semana a $450 cada uno. Una investigación de mercado indica que por cada $10 de descuento que ofrezca, el número de aparatos vendidos se incrementará en 100 por semana. a) Encuentre la función de demanda. b) ¿Cuán grande debe ser el descuento que ofrezca la compañía para maximizar su ingreso? c) Si la función de costo semanal es xxC 15068000)(  , ¿cuál tiene que ser la magnitud del descuento para maximizar la utilidad? SOLUCION: a) cantidad Precio 100 450 100 + 100 = 200 450 – 10 =440 (100;450) (200;440) 𝑥1 𝑦1 𝑥2 𝑦2 m = 440−450 200−100 = − 10 100 = − 1 10 Y-𝑌1 = −1 10 (X - 𝑋1) Y- 450 = −1 10 (X -100) Y = −1 10 x + 460 P = = −1 10 x + 460  demanda a) b) I=PxQ b) I = ( −1 10 q + 460)q I = −1 10 𝑥2 + 460q El máximo se halla en el vértice V= −𝑏 2𝑎 = − 460 2(− 1 10 ) = 460 0,2 = 2300 = − 1 10 (2300)2 + 460 (2300) = - 529000 + 105800 = 529000 Vértice ( 2300, 529000) P = −1 10 q + 460 P = − 1 10 (2300) + 460 P = 230 +460 P = 230 Precio original – precio para maximizar 450 – 230 = 220 Para maximizar su ingreso el descuento debe ser S/ 220.00
  29. Solución 1 al 15
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