Este documento presenta los temas y ejercicios de cálculo que serán cubiertos en el curso de matemáticas para el primer año de la carrera de Ingeniería Ambiental. Los temas incluyen límites, derivadas, derivadas especiales y de orden superior. El documento contiene tres ejercicios resueltos sobre límites aplicando la definición formal.
Polimeros.LAS REACCIONES DE POLIMERIZACION QUE ES COMO EN QUIMICA LLAMAMOS A ...
Matemáticas Límites y derivadas
1. UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE
GRHOMANN
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
ESCUELA DE INGENIERIA AMBIENTAL
CUADERNO DE
TAREAS
CURSO: MATEMATICA
DOCENTE: ROSA
REQUELME IBAÑEZ
AÑO: PRIMERO
ALUMNA: SOPHYA DAYANA
CONDORI PEREDA
2. tema
s
o Limites por definición
o Limites por cambio de variable
o Limites de radicales
o Limites aplicando propiedades
o Limites polinomiales
o Limites trigonométricos
o Limites infinitos o al infinito
o Limites de continuidad
o Ejercicios de limites aplicados
a la especialidad
o Derivadas aplicando
propiedades.
o Derivadas Especiales.
o Derivada de una función
o Derivación implícita
o Derivadas de orden superior
3. Ejercicio 1. Demostrar por definición que:
2.9 < 𝑓 𝑥 < 3.1
∈= 0.1
Esto significa que existe 𝑥1 𝑦 𝑥2tal que:
4𝑥1 − 2.9 = 5 4𝑥2 − 3.1 = 5
𝑥1 = 1.975 𝑥2 = 2.025
Confirmación de que 𝛿 =
∈
4
1.975 − 2 = 0.025
2.025 − 2 = 0.025
𝛿 = 0.025
lim
𝑥→2
(4𝑥 − 5) = 3
Solución:
Si 0 < 𝑥 − 𝑎 < 𝛿 entonces 𝑓 𝑥 − 𝐿 <∈
Si 0 < 𝑥 − 2 < 𝛿 entonces 4𝑥 − 5 − 3 <∈ ……(1)
Aplicando algebra podemos demostrar que:
4𝑥 − 5 − 3 <∈
4𝑥 − 8 <∈
4 𝑥 − 2 <∈
𝑥 − 2 <
∈
4
Entonces:
Si 0 < 𝑥 − 2 < 𝛿 entonces 𝑥 − 2 <
∈
4
……(2)
Por lo tanto 𝛿 =
∈
4
18. Ejercicio 1: Estudia la continuidad de f(x)
en x = 0.
Solucion:
En x=0 hay una discontinuidad esencial.
19. Ejercicio 2: Estudiar la continuidad en x =
0 de la función:
Solución:
La función está acotada
.
por tanto se verifica:
La función es continua en toda ℛ.
20. Ejercicio 3: Estudiar la continuidad de la
función.
Solucion:
La f(x) es continua para 𝑥 ≠ 0. Vamos a
estudiar la continuidad de x=0.
La función no es continua en x=0, porque no
está definida en x=0, ya que anula el
denominador.
21. Ejercicio 4: Estudia, en el intervalo (0,3),
la continuidad de la función:
Solución:
Sólo hay duda de la continuidad de la función
en los puntos x=1 y x=2, en los que cambia
la forma de la función.
En x=1 tiene una discontinuidad de salto 1.
En x=2 tiene una discontinuidad de
salto x=2.
22. Ejercicio 5: Calcular el valor de a para que
la función siguiente sea continua.
Solución:
23. Ejercicio 1:
Una ingeniera ambiental está probando
la acción de una determinada bacteria
sobre una
superficie contaminada de petróleo. Ha
averiguado que el número de bacterias,
N, varía con el tiempo, t en horas, una
vez suministrada la bacteria en la
superficie, según la función:
N(t)= 20t3-510t2+3600t+t
- ¿Cuentas bacterias habias en el
momento de introducirlas en la
superficie? ¿Y al cabo de 10 horas?
- En ese momento ¿El número de
bacterias esta crecimiento o
disminuyendo?
- ¿En qué momento empieza a
notarse el efecto de la bacteria?
- ¿En que momento a aumentado
nuevamente el efecto de las
SOLUCIÓN
¿Cuentas bacterias habian en el
momento de introducirlas en la
superficie? ¿Y al cabo de 10 horas?
1
2
En ese momento ¿El número de
bacterias esta crecimiento o
disminuyendo?
SOLUCIÓN
24. Ejercicio 2
4
3
SOLUCIÓN
SOLUCIÓN
¿En qué momento empieza a
notarse el efecto de la bacteria?
¿En que momento a aumentado
nuevamente el efecto de las
bacterias en el suelo
contaminado?
A partir de las 12 horas su efecto
comienza a aumentar debido al
aumento en el número de bacterias.
Estudios realizados han permitido determinar que
el nivel medio diario C de monóxido de carbono
CO2 en el aire , en partes por millón (ppm) , en
una ciudad , está relacionado con la población p
expresada en miles de habitantes por la siguiente
expresión:
Solución.
Como la concentración C es función de la
población p y ésta es función del tiempo t, resulta
ser C función compuesta de t. Debes calcular la
derivada de la concentración respecto del tiempo,
para lo cual podemos previamente hallar la
función compuesta y luego derivar. Tendremos
entonces:
Sustituyendo:
25. Sustituyendo t por su valor 3 y operando
resulta:
Puedes resolver este ejercicio sin necesidad
de encontrar la función compuesta como
hicimos líneas arriba.
Para ello basta partir de la relación
y tener en cuenta que p(t)=3.1+0.1. t2(2)
Derivando (1) y (2) respecto de t obtienes:
Para = 3 : p = 4 , Sustituyendo estos valores
en (3) reencontramos:
26. Ejercicio 2
Ejercicio 1
SOLUCIÓN:
Como hemos visto en el apartado anterior,
la fórmula de la derivada de una
multiplicación es:
Finalmente, hacemos las operaciones para
simplificar el resultado obtenido:
Solución:
La regla de la derivada de un producto es la
siguiente:
Entonces, derivamos cada función que
forma parte del producto por separado:
27. Ejercicio 4
Ejercicio 3
SOLUCIÓN:
La fórmula de la derivada de una
multiplicación de dos funciones es:
Así que primero debemos hacer la
derivada de cada función que forma el
producto por separado, que son las
siguientes:
SOLUCIÓN:
La fórmula de la derivada de una división
de dos funciones diferentes es la
siguiente:
De manera que primero debemos calcular
la derivada de cada función por separado
28. Ejercicio 6
Ejercicio 5
SOLUCIÓN:
SOLUCIÓN:
Entonces, calculamos la derivada del
numerador y del denominador por
separado:
Y, finalmente, hallamos la derivada de toda
la división:
Ahora hallamos la derivada del polinomio del
numerador y del polinomio del denominador:
29. Ejercicio 8
Ejercicio 7
SOLUCIÓN: SOLUCIÓN:
Para derivar la suma de funciones,
tenemos que derivar las dos funciones por
separado y luego sumarlas. Así que
derivamos las funciones:
Y luego sumamos las dos derivadas
halladas:
En este caso tenemos una función
compuesta, ya que tenemos una suma de
funciones elevada a una potencia. Por
tanto, tenemos que aplicar la regla de la
cadena para derivar toda la función:
32. Ejercicio 3
Ejercicio 2
SOLUCIÓN:
Sea f(x)= k
Aplicando la definición de derivada
de una función
SOLUCIÓN:
Sea f(x)= x
Aplicando la definición de derivada
de una función
Aplicando la definición de derivada
de una función
Ejercicio 4
35. Ejercicio 10
Ejercicio 9
SOLUCIÓN SOLUCIÓN
que es el resultado de la
derivada
Para derivar esta función, observemos
que:
Notemos que
Por tanto, debemos utilizar la regla de
la cadena, pero utilizando:
Sin embargo, y
, por lo que
38. Ejemplo 1
y2 - 2x2 + 6xy - 4x = 5
Solución:
Derivamos con respecto a x en ambos
lados de la igualdad, teniendo en cuenta
que y es función de x :
2y y ' - 4x + 6y + 6x y ' - 4 = 0
2y y ' - 4x + 6y + 6x y ' - 4= 0
Simplificamos la ecuación dividiendo
cada coeficiente entre 2: y y ' - 2x +
3y + 3x y ' - 2= 0
Despejamos y ' :
39. Ejemplo 3
Ejemplo 2
x4 + 3y3 - cos x + 2xy = 2x
Solución:
Derivamos con respecto a x en ambos
lados de la igualdad, teniendo en cuenta
que y es función de x :
4x3 + 9y y ' - (- sen x) + 2y + 2xy '
= 2
4x3 + 9y y ' + sen x + 2y + 2xy ' = 2
Despejamos y ' :
sen(xy) + cos(xy) = x3
Solución:
Derivamos con respecto a x en ambos
lados de la igualdad, teniendo en cuenta
que y es función de x :
(y + xy ')·cos (xy) + (y + xy ')·(- sen
xy ) = 3x2
Despejamos y ' :
(y + xy ')·cos (xy) - (y + xy ')·sen xy
= 3x2
(y + xy ') ( cos xy - sen xy) = 3x2