Germán Jesús Rubio Luna " g.j.rubio@telefonica.net " Catedrático de Matemóticas del IES Francisco Ayala de Granada
Ejercicio n° 2 de la opción A de septiembre de 2007
Sea f: R → R la función definida por f(x) = x|x-2|.
(a) [1 punto] Estudia la derivabilidad de f en x = 2.
(b) [0’5 puntos] Esboza la gráfica de f.
(c) [1 punto] Calcula el área del recinto limitado por la gráfica de f y el eje de abscisas.
Solución
;
(a)
x2 – 2x es una función continua y derivable en todo R , en particular en x > 2
-x2 + 2x es una función continua y derivable en todo R , en particular en x < 2
Veamos la continuidad de f(x) en x = 2, es decir si verifica
f(2) = 0
;
Como , la función f(x) es continua en x = 2, y por tanto en todo
R
.
Estudiamos ya la derivabilidad de f(x), en particular en x =0
;
Veamos la derivabilidad en x = 2, es decir si f ‘(2 +) = f ‘(2 -)
Como f ‘(2 +) ≠ f ‘(2 -), f(x) no es derivable en x = 2, por lo cual es derivable en R - {2}
(b)
Si x > 2, f(x) = x2 – 2x es una parábola con las ramas hacia arriba y con la abscisa del vértice en la solución de f ‘(x) = 0
f ‘(x) = 2x – 2, f ‘(x) = 0 nos dá x = 1
Un cuadro de valores sería
x f(x) = x2 – 2x
1 -1 (fuera de su dominio)
2 0
3 3
Si x < 2, f(x) = –x2 + 2x es una parábola con las ramas hacia abajo, y con la abscisa del vértice en la solución de f ‘(x) = 0
f ‘(x) = –2x + 2, f ‘(x) = 0 nos dá x = 1
Un cuadro de valores sería
x f(x) = x2 – 2x
1 1
2- 0
0 0
-1 -3
Un esbozo de la gráfica de la función es
(c)
El área que nos piden es