Unidad 4 – Tele estudio

por | febrero 12, 2021

Tema 2: Aplicaciones de primera y segunda derivada.

Extremos relativos. Criterios de la 1ra y 2da derivada

PRIMERA DERIVADA: Se llama Criterio de la primera derivada al método o teorema utilizado para determinar los mínimos relativos y máximos relativos que pueden existir, donde se observa el cambio de signo, en un intervalo abierto señalado que contiene al punto crítico c. Teorema Valor máximo y Mínimo “Sea c un punto crítico de una función f que es continua en un intervalo abierto b que contiene a c.

TEOREMA

Si f es derivable en el intervalo, excepto posiblemente en c, entonces f(c) puede clasificarse como sigue.

1. Si f'(x) cambia de negativa a positiva en c, entonces f  tiene un mínimo relativo en (c , f(c) ).

2. Si f'(x)  cambia de positiva a negativa en c, entonces f tiene un máximo relativo en (c ,f(c) ).

 3. Si f'(x)  es positiva en ambos lados de c o negativa en ambos lados de c, entonces f(c)     no es ni un mínimo ni un máximo relativo. 

 

EJERCICIOS: Hallar sus extremos locales. Dada la ecuación:

                         

Desarrollamos la primera derivada en, y para determinar los puntos críticos igualemos a cero.  

                     
                                                       

 

Para los valores máximos y mínimos se evalúa en la función original, reemplazando los puntos críticos.

 

Ø          El valor máximo local es en el extremo de: 

Ø          El valor mínimo locas es en el extremo de: 

 

2)  Dada la función, hallar sus extremos locales  


Ø  En x=3, hay un mínimo local,  que es y=0

Ø  En x=1, hay un máximo local, que es y=16

 

SEGUNDA DERIVADA: se utiliza la segunda derivada para efectuar una prueba simple correspondiente a los máximos y mínimos relativos. Se basa en el hecho de que si la gráfica de una función f es cóncava hacia arriba en un intervalo abierto que contiene a c, y f'(c) = 0, f'(c) debe ser un mínimo relativo de f. De manera similar, si la gráfica de una función es cóncava hacia abajo en un intervalo abierto que contiene a c , y f'(c)= 0 debe ser un máximo relativo de f . Teorema Sea f una función tal que f'(c)= 0  y la segunda derivada de f existe en un intervalo abierto que contiene a c 1.

TEOREMA

 Si f”(c) > 0, entonces f tiene un mínimo relativo en (c,f(c)).

Si f”(c)  < 0, entonces f tiene un máximo relativo en (c,f(c) ).

Si f”(c) = 0, entonces el criterio falla. Esto es, f quizás tenga un máximo relativo en c, un mínimo relativo en (c , f'(c) ) o ninguno de los dos. En tales casos, se puede utilizar el criterio de la primera derivada o el criterio de la tercera derivada.

 

 

 

EJERCICIOS: 

1) Trace una gráfica de una función y= f(x) que tenga las siguientes características.

Su gráfica pasa por los puntos: 

2) Dada la ecuación, grafique la siguiente función. Continuando con el primer ejercicio de la primera deriva.

Primera derivada: 
                                    

Puntos críticos de la 1° derivada: 

                                 

Los puntos críticos: 

                                    x = 0   v  x = -2

Segunda derivada: 

                                    
 
Determinando los puntos críticos: 
 
                                    f” (x) = 0          6x + 6 = 0

El punto crítico es:

                                 x = – 1

OBSERVACIÓN:

  •   f (- 2) = 5
  •  f (- 1) = 3            “PUNTO DE INFLEXIÓN”         
  •  f (0) = 1