SEGUNDO PARCIAL DE MATEMATICA I 7-9am

Profesor: Fabio Valencia M




1)Haciendo todo el procedimiento, calcular, cada uno de los siguientes límites

i)

                                                                       2x       5
                                                          lim
                                                                   √x           4x



                                    2x 5                           2x           5                2x          5                   5
            2x     5                  |x|                                                                                    2
      lim                   lim                          lim                x                lim x            x    lim           x
            √x     4x              √x           4x                √x   4x                         x          4x          x       4x
                                        |x|                         √x                                   x               x       x
=

                                                 5                      1
                                            2            2        5 lim                   2 5 0
                                                 x                      x
                              lim                                                                             2
                                                 4                      1                1 4 0
                                            1            1        4 lim
                                                 x                      x

Recuerden que lim                   0

___________________________________________________________________________

ii)

                       x     3x     1 x 3                          x        2x           3                   x 3 x 1
                 lim                                  lim                                          lim
                        x   4x      5x 2                      x        4x           5x       2               x 1 x 2

                                    x 3 x 1                                          x 3
                             lim                                    lim                                      ∞
                                    x 1 x 2                                     x    1 x 2

Recuerde que lim             3x     1            2 y la factorización x                  4x        5x    2 aplicando división
sintética

1 -4 +5 -2 L1                           x       4x       5x       2 =(x-1) ( x                3x    2 )= x        2 x    1

 _1_ -3_ 2____

1 -3 2 0         reemplazando x                 3x   2        x        2 x          1
Aplicamos el teorema que afirma que si lim                           se tiene que lim         f x         c c>0 y


               =0 tal que x             g(x) 0 por valores positivos entonces                                   ∞

____________________________________________________________________________

iii)
                                                                     π
                                                      sen 3x
                                                lim                  2
                                                                 π
                                                         x
                                                                 6

Hacemos un cambio de variable t= x                 cuando x              t→0

                             π    π                              π       π                            π     π
               sen 3 t                          sen 3t       3                        sen 3t
         lim                 6    2       lim                    6       2      lim                   2     2
         →               t                 →                 t                   →                t



               sen 3t    π             sen3tcosπ       senπcos3t                sen3t     1           0 cos3t
         lim                     lim                                      lim
         →          t            →                 t                       →                  t
                                          sen3t                      sen3t
                                  lim                    3 lim                   3
                                  →        t                 →         3t
2)Considere la función f cuya gráfica se ilustra.




Utilizando la gráfica de f hallar si existen cada uno de los siguientes límites. Justifique
claramente cada respuesta, en el caso de que no exista el límite

i)lim        f x)= -1         ii)lim      f x)=2   iii) lim      f x)= 1 iv) lim       f x) =   ∞

v) lim     f x) = no existe
porque los límites por la derecha y por la izquierda deben existir y ser iguales



vii)    i)lim    f x)= 5/2 porque f x) es la recta y=mx b que pasa por los puntos 1,4) y
 3,1) calculamos y-4=              x-1) se tiene y=f x)=-3/2 x-1) 4 lim        3/2 x    1)    4=5/2

viii) lim       f x)= 1 ix) lim         f x)=-∞

x)lim       f x) no existe los límites por la dercha y por la izquierda deben existir y ser iguales

xi) lim      f x)=2     xii) lim       f x)=1
)=                                 si x     2
                         3)Sea
                                                   x        ax     a        si 2      x

i)Escriba las condiciones que debe cumplir la función f para que se continua en x=2

a).Debe existir f(2) b) debe existir el límite lim                     f(x) c) lim          f(x) = f(2)



ii)Halle los valores de la constante a tales que la función f dada es continua en x=2

Como la función es continua en dos por hipótesis se cumple a) b) y si el límite existe
debe ser igual por la derecha y por al izquierda

                                                        (3x      6)(3x       1)
                         3x     5x       2                        3                        (x   2)(3x   1)
        lim f(x) = lim                       = lim                                 = lim
                              x 2                                x 2                            x 2
                                    (x       2)(3x        1)
                              lim                              = lim 3x      1=7
                                             x 2

                                    lim x         ax      a =4         2a    a

Igualamos

                                              4      2a        a =7

                                              a        2a      3=0

Factorizando tenemos a          2a       3 = (a         3)(a      1) = 0



De donde a=3 y a = -1 para que la función f sea continua en x=2
4) Sea

                                        f x)=√x     1     2




   i)    Utilizar la definición para hallar         en el punto a,f a))


                      f(x + h)   f(x)           √x + h   1 + 2 (√x   1 + 2)
                lim                     = lim
                             h                                h
√x       h       1       2           √x          1        2                    √x        h       1       √x          1
                      lim                                                                      lim
                      →                               h                                            →                         h




Multiplicamos y dividimos por √x                             h       1       √x           1

                √x        h      1       √x          1               √x           h       1       √x           1 √x          h           1       √x       1
          lim                                                lim
                                 h                                                        h                          √x      h           1       √x       1

                              √x         h       1               √x       1                            x       h     1       x           1
                       lim                                                            lim
                              h √x           h       1           x        1                   h √x               h       1           x       1

                                         h                                                                 1                                     1
                lim                                                          lim
                      h √x           h    1              x       1                    √x       h           1         x       1           2√x          1

Esta es la derivada en cualquier punto, la calculamos en a,f a

    calculada en a, f a es
                                             √




ii La ecuación de la recta tangente a la curva f x                                        √x       1           2 tiene pendiente
                                                                                                                                                     √

pero también podemos calcular su pendiente con los dos puntos a,f a                                                                      y 0,2

                                                     y       y           2     f a             2           f a
                                                     x       x               0 a                           a

Igualamos las dos pendientes                                                     calculamos f a                      √a          1       2
                                                 √


                                                                      1               √a           1
                                                                 2√a          1               a

-a 2 √a    1      tenemos                -a 2 a-1 entonces -a 2a-2 de donde a 2 y f a                                                                    3

El punto a,f a        es 2,3
5 Haciendo todo el procedimiento verificar que


                                             D =                   =
                                                                                )                )

                                     x       1               1 x    1       1 x          1           x       1
                             D
                                     x       1               3 x    1                    x       1




                                         x       1            1 x       1       x        1       x       1
                                 D
                                         x       1            3 x       1                x       1




                                                 x       1         1 x      1              2
                                     D
                                                 x       1         3 x      1            x 1




                 x       1       1 x             1               2              1        x   1
            D                                                                                                     2 x   1
                 x       1       3 x             1             x 1              3
                                                                                     x       1




                     x   1           1 x             1               2              1 x 1
             D                                                                                                   2 x    1
                     x   1           3 x             1             x 1              3
                                                                                      x 1




                             x   1               1 x 1                                                2 x 1
                     D                                                   2 x        1
                             x   1               3                                                   3
                                                   x 1                                                   x 1

B)Calcule la siguiente derivada

                                                         D (sen (5x             4x
D       sen 5x    4x    2 sen 5x    4x    3 sen 5x     cos 5x 5       4

    D    sen 5x    4x    2 sen 5x    4x    15sen     5x cos 5x    4

Soluion2parcial

  • 1.
    SEGUNDO PARCIAL DEMATEMATICA I 7-9am Profesor: Fabio Valencia M 1)Haciendo todo el procedimiento, calcular, cada uno de los siguientes límites i) 2x 5 lim √x 4x 2x 5 2x 5 2x 5 5 2x 5 |x| 2 lim lim lim x lim x x lim x √x 4x √x 4x √x 4x x 4x x 4x |x| √x x x x = 5 1 2 2 5 lim 2 5 0 x x lim 2 4 1 1 4 0 1 1 4 lim x x Recuerden que lim 0 ___________________________________________________________________________ ii) x 3x 1 x 3 x 2x 3 x 3 x 1 lim lim lim x 4x 5x 2 x 4x 5x 2 x 1 x 2 x 3 x 1 x 3 lim lim ∞ x 1 x 2 x 1 x 2 Recuerde que lim 3x 1 2 y la factorización x 4x 5x 2 aplicando división sintética 1 -4 +5 -2 L1 x 4x 5x 2 =(x-1) ( x 3x 2 )= x 2 x 1 _1_ -3_ 2____ 1 -3 2 0 reemplazando x 3x 2 x 2 x 1
  • 2.
    Aplicamos el teoremaque afirma que si lim se tiene que lim f x c c>0 y =0 tal que x g(x) 0 por valores positivos entonces ∞ ____________________________________________________________________________ iii) π sen 3x lim 2 π x 6 Hacemos un cambio de variable t= x cuando x t→0 π π π π π π sen 3 t sen 3t 3 sen 3t lim 6 2 lim 6 2 lim 2 2 → t → t → t sen 3t π sen3tcosπ senπcos3t sen3t 1 0 cos3t lim lim lim → t → t → t sen3t sen3t lim 3 lim 3 → t → 3t
  • 3.
    2)Considere la funciónf cuya gráfica se ilustra. Utilizando la gráfica de f hallar si existen cada uno de los siguientes límites. Justifique claramente cada respuesta, en el caso de que no exista el límite i)lim f x)= -1 ii)lim f x)=2 iii) lim f x)= 1 iv) lim f x) = ∞ v) lim f x) = no existe porque los límites por la derecha y por la izquierda deben existir y ser iguales vii) i)lim f x)= 5/2 porque f x) es la recta y=mx b que pasa por los puntos 1,4) y 3,1) calculamos y-4= x-1) se tiene y=f x)=-3/2 x-1) 4 lim 3/2 x 1) 4=5/2 viii) lim f x)= 1 ix) lim f x)=-∞ x)lim f x) no existe los límites por la dercha y por la izquierda deben existir y ser iguales xi) lim f x)=2 xii) lim f x)=1
  • 4.
    )= si x 2 3)Sea x ax a si 2 x i)Escriba las condiciones que debe cumplir la función f para que se continua en x=2 a).Debe existir f(2) b) debe existir el límite lim f(x) c) lim f(x) = f(2) ii)Halle los valores de la constante a tales que la función f dada es continua en x=2 Como la función es continua en dos por hipótesis se cumple a) b) y si el límite existe debe ser igual por la derecha y por al izquierda (3x 6)(3x 1) 3x 5x 2 3 (x 2)(3x 1) lim f(x) = lim = lim = lim x 2 x 2 x 2 (x 2)(3x 1) lim = lim 3x 1=7 x 2 lim x ax a =4 2a a Igualamos 4 2a a =7 a 2a 3=0 Factorizando tenemos a 2a 3 = (a 3)(a 1) = 0 De donde a=3 y a = -1 para que la función f sea continua en x=2
  • 5.
    4) Sea f x)=√x 1 2 i) Utilizar la definición para hallar en el punto a,f a)) f(x + h) f(x) √x + h 1 + 2 (√x 1 + 2) lim = lim h h
  • 6.
    √x h 1 2 √x 1 2 √x h 1 √x 1 lim lim → h → h Multiplicamos y dividimos por √x h 1 √x 1 √x h 1 √x 1 √x h 1 √x 1 √x h 1 √x 1 lim lim h h √x h 1 √x 1 √x h 1 √x 1 x h 1 x 1 lim lim h √x h 1 x 1 h √x h 1 x 1 h 1 1 lim lim h √x h 1 x 1 √x h 1 x 1 2√x 1 Esta es la derivada en cualquier punto, la calculamos en a,f a calculada en a, f a es √ ii La ecuación de la recta tangente a la curva f x √x 1 2 tiene pendiente √ pero también podemos calcular su pendiente con los dos puntos a,f a y 0,2 y y 2 f a 2 f a x x 0 a a Igualamos las dos pendientes calculamos f a √a 1 2 √ 1 √a 1 2√a 1 a -a 2 √a 1 tenemos -a 2 a-1 entonces -a 2a-2 de donde a 2 y f a 3 El punto a,f a es 2,3
  • 7.
    5 Haciendo todoel procedimiento verificar que D = = ) ) x 1 1 x 1 1 x 1 x 1 D x 1 3 x 1 x 1 x 1 1 x 1 x 1 x 1 D x 1 3 x 1 x 1 x 1 1 x 1 2 D x 1 3 x 1 x 1 x 1 1 x 1 2 1 x 1 D 2 x 1 x 1 3 x 1 x 1 3 x 1 x 1 1 x 1 2 1 x 1 D 2 x 1 x 1 3 x 1 x 1 3 x 1 x 1 1 x 1 2 x 1 D 2 x 1 x 1 3 3 x 1 x 1 B)Calcule la siguiente derivada D (sen (5x 4x
  • 8.
    D sen 5x 4x 2 sen 5x 4x 3 sen 5x cos 5x 5 4 D sen 5x 4x 2 sen 5x 4x 15sen 5x cos 5x 4