Docsity
Docsity

Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity


Consigue puntos base para descargar
Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium


Orientación Universidad
Orientación Universidad

Cambio promedio y razón instanteánea en funciones, ejemplos con temperatura y población, Guías, Proyectos, Investigaciones de Pedagogía

Conceptos básicos de la razón de cambio promedio y razón instanteánea de una función, aplicados a ejemplos de cambio en la temperatura y población. Se incluyen gráficas y ecuaciones para entender estas conceptas, además de problemas para practicar.

Qué aprenderás

  • ¿Cómo se calcula la razón de cambio promedio de una función en un intervalo?
  • ¿Cómo se calcula la razón de cambio instanteánea de una función en un punto?
  • ¿Cómo se relacionan la razón de cambio promedio y la razón instanteánea en una función?

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2020/2021

Subido el 14/01/2022

samuel-iglesia-diaz
samuel-iglesia-diaz 🇨🇴

1 documento

1 / 5

Toggle sidebar

Esta página no es visible en la vista previa

¡No te pierdas las partes importantes!

bg1
V1 Grado 10 - Página 1 de 5
DERECHOS BÁSICOS DE APRENDIZAJE
matemáticas - grado 10
L
i
b
e
r
t
a
d
y
O
r
d
e
n
Reconoce que no todos los números son racionales, es decir, no
todos los números se pueden escribir como una fracción de
enteros a/b. Por ejemplo, conoce una demostración del hecho de
que 2 no es racional.
Expresa un número racional con expansión decimal periódica o
finita como una fracción. Reconoce que todo número (racional
o irracional) tiene una expansión decimal y encuentra una
sucesión de racionales que lo aproxima. Por ejemplo:
Reconoce que los números racionales tienen expansión decimal
que es finita o infinita eventualmente periódica, mientras que
para los irracionales es infinita y no periódica.
Comprende el concepto de límite de una sucesión.
1
2
Reconoce la familia de funciones logarítmicas f (x) = loga(x) unto
con su dominio, rango, propiedades y gráficas.
3
La razón de cambio promedio entre los meses
10 y 30 está dada por:
La razón de cambio promedio es una aproximación al cambio real
pero en muchas ocasiones no lo refleja con precisión. Por ejemplo,
entre el mes 10 y el mes 11 la población creció menos que 510
peces y entre el mes 25 y 26 la población creció más que 510
peces. Sin embargo, al cabo de los 20 meses (entre el mes 10 y el
30) el cambio en la población fue igual al que se hubiera produci-
do si la población hubiese crecido exactamente 510 peces
cada mes.
Por ejemplo, la siguiente gráfica muestra la temperatura C(t) de una
sopa que se colocó sobre un fogón durante 20 minutos y después
se retiró para que se enfriara.
La pendiente de la tangente en (30,C(30)) es aproximadamente
-1,8ºC/min, lo cual significa que la razón de cambio instantáneo de
la temperatura con respecto al tiempo en t=30 es de -1,8ºC/min. Es
decir, alrededor de t=30 minutos, la temperatura disminuyó aproxi-
madamente 1,8ºC cada minuto.
Población
(en cientos de peces)
Reconoce la noción razón de cambio instantáneo de una
función en un punto x=a:
5
a
b2b²
=
2 =2=
Imagine que sombrea medio círculo, después la mitad de lo que
estaba sin sombrear, y así sucesivamente. ¿Qué porción del círculo
ha sombreado en cada paso y cuál es el límite si continúa
indefinidamente?
El punto de corte con el eje x
es 1.
A medida que x aumenta, el
valor de la función aumenta.
El dominio es (0,∞).
El rango es el conjunto de los
números reales.
Si continuamos este proceso indefinidamente, la porción del círculo
sombreada estará cada vez más cerca del círculo completo.
n = 1
3
4
1
2
n = 2
7
8
n = 3
n
15
16
n = 4
límite
1
2...
3 4
...
n
Porción del círculo
coloreada: n
2
2 - 1
n
2
1
2
1
4
1
0,75
4
3
4
3
8
1
8
7
10
10 20 30
70
56
Tiempo (en meses)
razón de cambio
promedio
cambio en población
cambio en tiempo
=
510 peces/mes
=
5600 peces - 1000 peces
20 meses
2 2,4 2,43 2,429 2,4286 2,42857 · · ·
1 1,4 1,41 1,414 1,4142 1,41421 · · · 2
17
7
=
x
a
AP
P
P
P
Pendiente = Razón de cambio
instantáneo de f en a
t
20 30 5040
10
20
40
60
y
Pendiente = razón de cambio instantánea
≈ -1,8 °C / min
Tiempo en minutos
Temperatura en ºC
Como la pendiente de la
recta tangente a la gráfica en
el punto A.
Como el valor al que tienden
las razones de cambio
promedio de la función entre
x=a y puntos cada vez más
cercanos a éste.
y = c(t)
Suponer que 2 se escribe como una fracción lleva a una contradicción.
En cualquier número al cuadrado el número de primos en que se descompone es
par (si descompone cualquier número en primos y se eleva al cuadrado, entonces
cada primo se elevará al cuadrado). Por lo tanto en y en hay un número par
de 2’s. Así en el lado izquierdo de la última ecuación (2b² ) hay un número impar de
2’s, mientras que en lado derecho (a²) hay un número par de 2’s. Esto muestra que
esos dos lados no pueden ser iguales y, por lo tanto, 2 no puede inscribirse como
una fracción.
x
yy = logx
y = logx
y = logx
21
1
4
Comprende el significado de la razón de cambio promedio
de una función en un intervalo (a partir de gráficas, tablas o
expresiones) y la calcula. Por ejemplo, la gráfica muestra la
cantidad de peces en un lago luego de haber introducido 800
especímenes.
0,874
8
7
16
1
16
15
0,9375
pf3
pf4
pf5

Vista previa parcial del texto

¡Descarga Cambio promedio y razón instanteánea en funciones, ejemplos con temperatura y población y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Pedagogía solo en Docsity!

matemáticas - grado 10

Liber t ady^ Orden

Reconoce que no todos los números son racionales, es decir, no

todos los números se pueden escribir como una fracción de

enteros a/b. Por ejemplo, conoce una demostración del hecho de

que 2 no es racional.

Expresa un número racional con expansión decimal periódica o

finita como una fracción. Reconoce que todo número (racional

o irracional) tiene una expansión decimal y encuentra una

sucesión de racionales que lo aproxima. Por ejemplo:

Reconoce que los números racionales tienen expansión decimal

que es finita o infinita eventualmente periódica, mientras que

para los irracionales es infinita y no periódica.

Comprende el concepto de límite de una sucesión.

Reconoce la familia de funciones logarítmicas f (x) = loga(x) unto

3 con su dominio, rango, propiedades y gráficas.

La razón de cambio promedio entre los meses 10 y 30 está dada por:

La razón de cambio promedio es una aproximación al cambio real

pero en muchas ocasiones no lo refleja con precisión. Por ejemplo,

entre el mes 10 y el mes 11 la población creció menos que 510

peces y entre el mes 25 y 26 la población creció más que 510

peces. Sin embargo, al cabo de los 20 meses (entre el mes 10 y el

30) el cambio en la población fue igual al que se hubiera produci-

do si la población hubiese crecido exactamente 510 peces

cada mes.

Por ejemplo, la siguiente gráfica muestra la temperatura C(t) de una

sopa que se colocó sobre un fogón durante 20 minutos y después

se retiró para que se enfriara.

La pendiente de la tangente en (30,C(30)) es aproximadamente

-1,8ºC/min, lo cual significa que la razón de cambio instantáneo de

la temperatura con respecto al tiempo en t=30 es de -1,8ºC/min. Es

decir, alrededor de t=30 minutos, la temperatura disminuyó aproxi-

madamente 1,8ºC cada minuto.

Población (en cientos de peces)

Reconoce la noción razón de cambio instantáneo de una

5 función en un punto x=a:

a² b²

a b

2 = 2= 2b²^ =a²

● Imagine que sombrea medio círculo, después la mitad de lo que

estaba sin sombrear, y así sucesivamente. ¿Qué porción del círculo

ha sombreado en cada paso y cuál es el límite si continúa

indefinidamente?

● El punto de corte con el eje x

es 1.

● A medida que x aumenta, el

valor de la función aumenta.

● El dominio es (0,∞).

● El rango es el conjunto de los

números reales.

Si continuamos este proceso indefinidamente, la porción del círculo

sombreada estará cada vez más cerca del círculo completo.

n = 1

n = 2

n = 3

n

n = 4

límite

n

Porción del círculo coloreada: 2 n

2 - 1n 2

₊ ₌^3

₊ ₌^7

10

10 20 30

70 56

Tiempo (en meses)

razón de cambio promedio

cambio en población

= cambio en tiempo

=^ 510 peces/mes

5600 peces - 1000 peces 20 meses

a x

A P

P

P

P

Pendiente = Razón de cambio instantáneo de f en a

t

10 20 30 40 50

20

40

60

y

Pendiente = razón de cambio instantánea ≈ -1,8 °C / min

Tiempo en minutos

Temperatura en ºC

● Como la pendiente de la

recta tangente a la gráfica en

el punto A.

● Como el valor al que tienden

las razones de cambio

promedio de la función entre

x=a y puntos cada vez más

cercanos a éste.

y = c(t)

Suponer que 2 se escribe como una fracción lleva a una contradicción.

En cualquier número al cuadrado el número de primos en que se descompone es par (si descompone cualquier número en primos y se eleva al cuadrado, entonces cada primo se elevará al cuadrado). Por lo tanto en y en hay un número par de 2’s. Así en el lado izquierdo de la última ecuación (2b² ) hay un número impar de 2’s, mientras que en lado derecho ( a²) hay un número par de 2’s. Esto muestra que esos dos lados no pueden ser iguales y, por lo tanto, 2 no puede inscribirse como una fracción.

x

y y = log₂ x

y = log₃ x y = log₄ x

12

1

Comprende el significado de la razón de cambio promedio

de una función en un intervalo (a partir de gráficas, tablas o

expresiones) y la calcula. Por ejemplo, la gráfica muestra la

cantidad de peces en un lago luego de haber introducido 800

especímenes.

₊ ₌^15

matemáticas - grado 10

Liber t ady^ Orden

Reconoce los cambios generados en las gráficas de funciones

cuando su expresión algebráica presenta variaciones como:

y = f(x)+a, y = bf(x) , y = f(x+c) , y = f(dx).

Soluciona problemas geométricos en el plano cartesiano. Por

ejemplo, encuentra las coordenadas del punto medio entre dos

puntos, encuentra la distancia entre dos puntos, determina cuándo

dos rectas son paralelas o perpendiculares, determina cuándo tres

puntos son colineales o encuentra la ecuación de un círculo de radio

r con centro (a,b).

● ¿Cuál es la ecuación de un círculo de radio 2 con centro (-2,1)?

Reconoce características generales de las gráficas de las

8 funciones polinómicas observando regularidades.

Soluciona inecuaciones del tipo f(x) > 3 o f(x) ≤ g(x),

donde f y g son funciones dadas de forma gráfica o

algebraica. Por ejemplo:

● El precio de un carro antiguo en el año 1995 era 8 millones, y

en el año 2015 es 24 millones. ¿Cuál será el precio del carro en

el año 2035 si se asume que éste crece de manera exponencial

o lineal?

y = x +

y = x y = x -

Traslación vertical

Traslación horizontal Estiramiento vertical y = c f (x)

Contracción vertical

y = f(x) + c c > 0 c < 0

Reflexiones

Con el eje x y = - f(x)

y = x (^3) y = x -

y = x 2

y = f(x+c)

c > 0

c < 0

y = (x-3) 2

y = (x+2) 2

1. y = ½senx 2. y = senx 3. y = 2senx

0 < c < 1

El círculo de radio 2 con centro (-2, 1) es el conjunto de todos los puntos P = (x, y) que se encuentran a distancia 2 del centro:

Ecuación de círculo:

2 = ( x - (-2))^2 + ( y - 1) 2

4 = ( x + 2 ) 2 + ( y - 1 ) 2

Distancia del centro (-2, 1) al punto P (por el teorema de Pitágoras)

grado p (x) = a n x n^ + a n - 1x n - 1^ +... + a 1 x + a 0

a n > 0

a n < 0

grado 2 grado 3 grado 4 grado 5

p (x) se comporta

como an x n^ para

valores grandes de x.

La empresa presenta ganancias

cuando I(n) ≥ C(n) y de lo contrario

presenta pérdidas. A partir de la

gráfica, esta desigualdad se

cumple sólo cuando n se encuentra

aproximadamente entre 400

unidades y 800 unidades.

grado 3 grado 4

● Los ingresos y los costos que genera una fábrica de

zapatos están dados en función del número de unidades

que produce y vende. Las ganancias de la empresa son la

diferencia entre los ingresos y los costos.

Compara y comprende la diferencia entre la variación

exponencial y lineal. Por ejemplo:

● ¿Cuál de las siguientes funciones podría ser una función lineal y

cuál una función exponencial?

1O

● La función f(x) no puede ser lineal

porque a cambios constantes de

x (incrementa 1), los valores de f(x)

no estan variando de forma

aditiva. Revisando los cocientes

entre los valores de f(x) se ve que

para pasar de un valor a otro

siempre se multiplica por 1,5. Así,

f(x) parece ser una función

exponencial de la forma

f(x)=36(1,5) x^.

● La función g(x) no puede ser ni

exponencial ni lineal porque

crece y decrece. Las funciones

exponenciales y lineales siempre

crecen o siempre decrecen.

● La función h(x) presenta

cambios aditivos constantes

(restar 3) cuando x incrementa

1. Así, h(x) parece ser una

función lineal de la forma

h(x)=42-3x.

500 1000

pesos

C(n) = costos I(n) = ingresos

● Soluciona la inecuación x^2 > 4.

4

-2 2

y = x 2

y = 4

Solución:

( - ∞ , -2 ] u [ 2, ∞ )

x^2 es mayor o igual a 4 en

estos dos intervalos:

**1.

3.**

X f(x)

-2 16

g(x)

15

h(x)

48 -1 24 20 45

● Si se asume crecimiento lineal y se toma t como el tiempo en

años desde el año 1995, entonces el precio del carro en

millones es:

P (t) = 8 + 0,8 t Razón de cambio

constante

Cambio en precio Número de meses

=^24 -^^8

=^ 0,8 millones de pesos / año

n (número de unidades producidas y vendidas)

c > 1

x

y

P = (x, y)

(-2,1)

1

Suma, resta, multiplica y divide polinomios. Reconoce que un número

"a" es una raíz de un polinomio p(x) si y sólo si (x-a) es un factor de p(x)

y utiliza este hecho para factorizar polinomios simples.

matemáticas - grado 10

Liber t ady^ Orden

Entiende y utiliza la relación entre la probabilidad de que un

evento ocurra y la probabilidad de que no ocurra:

P(A) + P(Ac) = 1. Por ejemplo:

Reconoce la relación de los conectores lógicos "y" y "o" entre

eventos y las operaciones entre los conjuntos

correspondientes ("y" corresponde a intersección y "o"

corresponde a unión).

Comprende y utiliza la fórmula general para la probabilidad

de que ocurran los eventos A o B. Por ejemplo:

En P(A) + P(B) se está sumando dos veces P(A∩B), luego

El número de elecciones de dos cartas que tienen una Q es:

Calcula e interpreta la probabilidad de que un evento ocurra o

no ocurra en situaciones que involucran conteos con combina-

ciones y permutaciones. Por ejemplo:

Calcula y utiliza los percentiles para describir la posición

de un dato con respecto a otros. En particular, entiende que

la mediana corresponde al percentil 50 y comprende cómo los

percentiles ayudan a reconocer la distribución de los datos. Por

ejemplo:

● Una lotería se juega con 45 balotas marcadas del 1 al 45 en la que

cada concursante elige seis de éstas. El premio se otorga a las

personas que acierten las seis balotas en cualquier orden. ¿Cuál es

la probabilidad que una persona obtenga el premio?

El espacio muestral es el conjunto de todas las selecciones de seis

balotas de las cuarenta y cinco (sin contar el orden). Hay 45 combi-

nado 6 posibles elecciones de esas seis balotas. Si A es el evento

de acertar las seis balotas, tenemos que:

● ¿Cuál es la probabilidad de sacar cinco cartas de una baraja y que

no salgan corazones?

La probabilidad de que una persona obtenga el premio es aproxi-

madamente 1 en 8 millones.

elegidas de las 39 cartas que nos son corazones

P (A) = 0,000012%

El espacio muestral es el conjunto de todas las posibles formas de

seleccionar cinco cartas de una baraja. Su tamaño es pues se

están eligiendo 5 cartas de una baraja que tiene un total de 52 sin

que importe el orden.

● Se lanza una moneda 7 veces, ¿cuál es la probabilidad de que salga

sello al menos una vez? El espacio muestral es el conjunto de todas las

posibilidades. En este caso, éstas se pueden codificar como cadenas

de siete letras utilizando las letras C (cara) y S (sello), por ejemplo

CCSCSSS es un elemento de espacio muestral que corresponde a tres

caras y cuatro sellos en un orden particular. El evento A, de las posibili-

dades en que sale sello al menos una vez, es el conjunto de todas las

cadenas de letras que tienen al menos una S. Es más fácil calcular la

probabilidad de que no ocurra A (la probabilidad de complemento

de A) pues el complemento de A es el conjunto de las cadenas que no

tienen ninguna S (sólo hay una cadena entre las 27 opciones:

CCCCCCC). Así,"

● ¿Cuál es la probabilidad de que al sacar una carta de una

baraja, salga una Q o una K? Sea A el evento de que salga

una K y B el evento de que salga una Q. Hay cuatro K y cuatro

Q en las 52 cartas. A∩B es vacío, pues no puede salir al mismo

tiempo una Q y una K si se elige sólo una carta. Así,

● Que la mediana de los salarios de cierta ciudad, sea 2 millones

de pesos significa que la mitad de las personas tienen un salario

inferior a 2 millones, y que el percentil 75 sea 2,5 millones,

significa que el 25% de la población de dicha ciudad tiene un

salario superior a 2,5 millones.

● Andrés consultó sus resultados de la prueba Saber 11 y fue

informado que en la prueba de matemáticas está ubicado en

el percentil 56. Esto significa que el 56% de todos los estudi-

antes que presentaron la prueba en el país obtuvieron un

puntaje menor al suyo.

● ¿Cuál es la probabilidad de que al sacar dos cartas de una

baraja salga una Q o una K? El espacio muestral es el conjunto

de todas las selecciones de dos cartas en una baraja de 52

(sin contar el orden). Hay posibles elecciones de dos

cartas. Sea A el evento de que salga una K y B el evento de

que salga una Q. En esta ocasión A∩B no es vació, consiste

precisamente de todas las elecciones de una Q y una K.

● ¿Cuál es la probabilidad de que en una fiesta de 40 personas al

menos dos personas cumplan el mismo día (es decir, mismo día y

mes)? Es más facil calcular la probabilidad de que ese evento no

ocurra, pues esto corresponde al evento que todos tengan fechas

de cumpleaños distintas, la cual se puede calcular utilizando

permutaciones:

52

Probabilidad de elegir cinco cartas que no sean corazones

Número de elecciones de cinco cartas que no incluyen corazones Número de elecciones de cinco cartas

39

52

P(A) = 1 P(Ac ) = 1 99,2%

de opciones para el cumpleaños

de la primera persona

de opciones para el cumpleaños de la segunda

persona (debe ser distinto al de la primera)

de posibilidades para los cumpleaños de 40

personas (sin importar si estos se repiten o no)

Probabilidad de que todos tengan compleaños distintos

365 x 364 x 363 x... x 326 36540

Ocurren los eventos A o B (^) Ocurren los eventos A y B

P(A) + P(B) - P(A∩B)

P(A B) =

P(A) + P(B) P(A∩B) =^4

P(A B) = P(A) + P(B) P(A∩B) =

4 x 51

      • ≈30%

2

4 x 51

2

4 x 4

2

52

4 x 51

de elecciones de la Q

entre las 4 que hay

de elecciones para la otra

carta (puede ser cualquiera)

6 != 6 x 5 x 4 x 3 x 2 x 1

P(A B) =

A B

A∩B

Por lo tanto, la probabilidad de que en una fiesta de 40 personas al

menos dos personas cumplan el mismo día es aproximadamente 89%.

Probabilidad de que haya al menos dos cumpelaños iguales

Probabilidad de que todos tengan cumpleaños distintos

= -^1 0, ...

matemáticas - grado 10

2O

Liber t ady^ Orden