Germán Jesús Rubio Luna   " g.j.rubio@telefonica.net " Catedrático de Matemáticas del IES Francisco Ayala de Granada

    Ejercicio n° 1 de la opción B de junio de 2004 (Modelo 6)

Se sabe que la función f : (-1,+ ) → R definida por

f(x) =

es continua en (-1,+).

(a) [1'25 puntos] Halla el valor de a.żEs f derivable en x = 0?

(b) [1'25 puntos] Determina los intervalos de crecimiento y de decrecimiento de f.

Solución

f(x) =

(a)

Como nos dicen que es continua en su dominio, es continua en 0, es decir

f(0) = f(x) = f(x)

f(0) = f(x) = = a/1 = a

f(x) = (x2 – 4x + 3) = 3

Como han de ser iguales tenemos que a = 3, y nuestra función es

f(x) =

La función es derivable en su dominio, salvo quizás en el 0

Su derivada, salvo en el cero es

f ‘(x) = =

Para que exista f ‘(0), ha de ser f ‘(0+) = f ‘(0-)

f ‘(0+) = f ‘(x) = = -3

f ‘(0-) = f ‘(x) = (2x – 4 ) = -4

Como f ‘(0+) ¹ f ‘(0-), no existe f ‘(0)

(b)

La monotonía (crecimiento y decrecimiento) sale del estudio de f ‘(x)

Si –1 < x < 0, f ‘(x) = 2x – 4

Igualando a cero f '(x), tenemos 2x – 4 = 0, de donde x = 2, que no está en el intervalo –1 < x < 0.

En –1 < x < 0, como f ‘(- 0’5) = 2(-0’5) – 4 < 0, f(x) es decreciente en –1 < x < 0

Si x > 0, f ‘(x) =

Igualando a cero f'(x), tenemos x2 + 2x – 3 = 0, de donde x = 1 o x = - 3. (Solo nos interesa x = 1, porque la función en esta rama está definida para x > 0)

Como f ‘( 0’5) = 2(0’5) – 3 < 0, f(x) es decreciente en 0 < x < 1

Como f ‘( 2) = 2(2) – 3 > 0, f(x) es creciente en x > 1

Por definición x = 1 es un mínimo relativo, que vale f(1) = 4/2 = 1/2