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Parcial del CBC de Ingenieria y exactas. Análisis, Exámenes de Matemáticas

La verdad no me acuerdo, quiero descargar un documento nada más.

Tipo: Exámenes

2022/2023

Subido el 01/07/2025

natasha-24
natasha-24 🇦🇷

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MODELO DE PRIMER PARCIAL
SOLUCIONES
1. Calcular
1
2
3
2
3 2
lim 3
n n
n
n
n
n
n

Solución:
Estudiemos el comportamiento de la base y del exponente por separado para saber si estamos en
condiciones de usar álgebra de límites.
Por una parte:
2
21
3 (1 )
3 2 3
3
1
33 (1 ) 1
3 3
n
n
n
n n n
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n n
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, pues 2
0
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y
3
n
n
. Ambas afirmaciones
se pueden verificar aplicando el criterio de la raíz enésima.
Por la otra parte 1
2
3 3 3
2 4 2
n
n
n

cosa que también se puede probar usando el mismo criterio.
En consecuencia estamos ante un límite indeterminado del tipo “
1

“.
La estrategia será escribirlo en la forma
1
1
ALGO
ALGO donde
0
ALGO
ya que sabemos que una
expresión de ese tipo tiende a
e
.
Entonces
1
1 1
2
2 2
(2 ) 3
3 3 3 (3 )2
2
2 2
3 2 3 2 2
1
3 3 3
n n n n n
n n n
nn
n n n nn
n
n n
n
nn
n
n n n
n n n
Con esta transformación de la sucesión volvemos a analizar el comportamiento de la base y del
exponente para aplicar álgebra de límites.
El corchete tiende a
e
por lo más arriba dicho. Es decir
3
2
2
13
n
n
n
n
n
n
n
e
n
El exponente es un cociente. Hacemos cuentas sacando factor común la potencia más grande y
estudiamos su límite:
1
2
6 1 1
(2 )3 (2 )3 .3 3 6 3 3 3 3
22
(3 )2 (3 )2 .4 4 6 2 4 4 4
1
6 1 3
3
n
n n n n n n nn
n n n n n n n
n
n
nn
n n n
n
n
n n n
Ambos límites van a cero y se justifican con el criterio de la raíz o del cociente.
En consecuencia, ´podemos aplicar el álgebra de límites y afirmar que
1
2
3
4
3
2
3 2
lim 3
n n
n
n
n
n
e
n

0
0
pf3
pf4

Vista previa parcial del texto

¡Descarga Parcial del CBC de Ingenieria y exactas. Análisis y más Exámenes en PDF de Matemáticas solo en Docsity!

MODELO DE PRIMER PARCIAL

SOLUCIONES

1. Calcular

1

2

3

2

lim

n n

n

n

n

n

n



Solución:

Estudiemos el comportamiento de la base y del exponente por separado para saber si estamos en

condiciones de usar álgebra de límites.

Por una parte:

n

n

n

n n

n

n

n

n n

n n

n

, pues

n

y 0

n

n

. Ambas afirmaciones

se pueden verificar aplicando el criterio de la raíz enésima.

Por la otra parte

1

2

n

n

n

cosa que también se puede probar usando el mismo criterio.

En consecuencia estamos ante un límite indeterminado del tipo “ 1



La estrategia será escribirlo en la forma  

1

ALGO

 ALGO donde ALGO  0 ya que sabemos que una

expresión de ese tipo tiende a e.

Entonces

1

1 1

2

2 2

(2 ) 3

3 3 3 (3 ) 2

2 2 2

n n n n n

n n n

n n

n n n n n

n n n

n

n n

n

n n n

n n n

 

 

 

Con esta transformación de la sucesión volvemos a analizar el comportamiento de la base y del

exponente para aplicar álgebra de límites.

El corchete tiende a e por lo más arriba dicho. Es decir

3

2

n

n

n

n

n

n

n

e

n

El exponente es un cociente. Hacemos cuentas sacando factor común la potencia más grande y

estudiamos su límite:

1

2

n

n n n n n n n

n

n n n n n n

n

n n

n

n

n n n

n n n n n

Ambos límites van a cero y se justifican con el criterio de la raíz o del cociente.

En consecuencia, ´podemos aplicar el álgebra de límites y afirmar que

1

2

3

4

3

2

lim

n n

n

n

n

n

e

n



2. Sea : ,

f

 

definida como

4

( 1) 1 4ln( 1)

( ) sen( )

x x

x

f x x x

a x

. Hallar, si existe

a   para que f resulte continua en x  0.

Solución:

Para que f sea continua en un punto debe existir el límite y coincidir con el valor de la función en

dicho punto. Sabemos que f (0) a. Calculamos, si existe el límite de f cuando x tiende a cero.

4

0 0

( 1) 1 4ln( 1)

lim ( ) lim

sen( )

x x

x x

f x

x x

 

De una simple inspección vemos que estamos ante una indeterminación del tipo “cero/cero”.

Aplicamos la regla de L´Hospital, sabiendo que es válida siempre y cuando el límite resultante exista.

3

4

0 0

( 1) 1 4ln( 1)

lim lim

sen( ) sen( ) cos( )

x x

x

x x

x

x x x x x

 

Volvemos a inspeccionar numerador y denominador y vemos que persiste la indeterminación.

Volvemos a aplicar la Regla de L´Hospital.

2

3

2

0

lim 8

sen( ) cos( ) cos( ) cos( ) sen( ) 2

x

x

x

x

x

x x x x x x x

El último límite ya no es indeterminado y podemos usar el álgebra de límites.

En consecuencia, para que la función resulte continua en x  0 debe ser

a  8

3. Probar que

4 2

x  x  .

Solución:

La estrategia será hacer un estudio de la función

4 2

f x  x  x y ver que su mínimo es mayor que

Como la potencia cuarta “absorbe” el signo de x y es la que va “más rápido” a infinito podemos

afirmar que

lim ( ) lim ( )

x x

f x f x

 

Estudiamos crecimiento y decrecimiento de f para lo cual calculamos la derivada y determinamos los

intervalos de positivad y de negatividad de dicha derivada.

3 2

f x  x  x  x x   x x  x

4. Sea

6

f :[ ;e e ]  dada por ( )

ln

x

f x

x

. Hallar los extremos absolutos de f.

Solución:

La función en cuestión es continua en el intervalo cerrado de definición. Por el Teorema de

Weierstrass nos asegura que f alcanza en el intervalo su valor máximo y su valor mínimo absolutos.

Además, por el Teorema de Fermat, estos extremos o bien se alcanzan en los bordes del intervalo o

en el interior del intervalo en algún punto donde la derivada se anula.

Por lo tanto, la estrategia es ir en busca de los ceros de la derivada y evaluar la función en esos puntos

y en los bordes del intervalo. La evaluación indicará cuál es el máximo absoluto y cuál el mínimo

absoluto.

Calculamos pues, la derivada de f

2 2

ln( )

ln( ) 1

ln ( ) ln ( )

x x

x

x x

f x

x x x

Entonces

2

'( ) 0 ln( ) 1 0 ln( ) 2

f x   x    x   x  e.

Tenemos que evaluar a f en

6 2

x  e , x  e yx  e

(los dos primeros por ser los bordes del intervalo y

el tercero por ser el único cero de la derivada).

ln( )

e

f e e

e

6 3

6

6

ln( ) 6

e e

f e

e

2

2

2

ln( ) 2

e e

f e

e

Por simple inspección se observa que

 el mínimo absoluto se alcanza en

2

x  e y vale

e

y

 el máximo absoluto se alcanza en

6

x  e y vale

3

e