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6° Economía · Matemática
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Primitiva de una función

Una fábrica de alfajores conoce su costo marginal: lo que cuesta producir una unidad más. Pero lo que le interesa a la dueña es el costo total. Pasar de uno al otro es el problema de esta página: te dan una derivada y tenés que recuperar la función de la que salió. Es la tabla de derivadas de siempre, leída al revés.

Derivar al revés: qué es una primitiva

En el gráfico, la curva $F(x) = x^2$ y la de su derivada $f(x) = 2x$. Fijate que donde $F$ baja, $f$ es negativa, y donde $F$ sube, $f$ es positiva.

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Dada la función $f(x) = 4x^3 - 6x + 1$, comprueba razonadamente si la función $F(x) = x^4 - 3x^2 + x + 5$ es una de sus primitivas. Para ello, utiliza la definición de…

Dada la función $f(x) = 4x^3 - 6x + 1$, comprueba razonadamente si la función $F(x) = x^4 - 3x^2 + x + 5$ es una de sus primitivas. Para ello, utiliza la definición de primitiva basada en la derivación.

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Dada la función $f(x) = \dfrac{6x}{x^2+3} + 4e^{2x}$, comprueba si la función $F(x) = 3 \ln(x^2+3) + 2e^{2x} + \pi$ es una de sus primitivas. Justifica tu respuesta…

Dada la función $f(x) = \dfrac{6x}{x^2+3} + 4e^{2x}$, comprueba si la función $F(x) = 3 \ln(x^2+3) + 2e^{2x} + \pi$ es una de sus primitivas. Justifica tu respuesta utilizando la definición de primitiva y explica qué papel juega la constante $\pi$ en este contexto.

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Halla los valores de los parámetros $a$ y $b$ para que la función $F(x) = a \cdot e^{x^2} + b \cdot \ln(x)$ sea una primitiva de la función…

Halla los valores de los parámetros $a$ y $b$ para que la función $F(x) = a \cdot e^{x^2} + b \cdot \ln(x)$ sea una primitiva de la función $f(x) = 4x \cdot e^{x^2} + \dfrac{5}{x}$. Una vez hallados, escribe la expresión de todas las posibles primitivas de $f(x)$.

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La familia de primitivas: la constante $C$

Movés el deslizador $c$ y la curva sube o baja, pero la derivada $2x$ no se entera:

Tres curvas primitivas, F(x), F(x)+C₁ y F(x)+C₂, que son traslaciones verticales una de otra; el segmento discontinuo une F(x) con F(x)+C₁ en un mismo valor de x y mantiene siempre su longitud. F(x) F(x)+C₁ F(x)+C₂

Para quedarte con una primitiva de toda la familia, necesitás un dato extra: un punto por el que pase.

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Halla el conjunto de todas las primitivas de la función polinómica $f(x) = 3x^2 + 2x - 5$. Recuerda incluir la constante de integración $C$ y explicar qué representa…

Halla el conjunto de todas las primitivas de la función polinómica $f(x) = 3x^2 + 2x - 5$. Recuerda incluir la constante de integración $C$ y explicar qué representa geométricamente este valor en el gráfico de las funciones resultantes.

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Calcula la primitiva de la función $f(x) = e^x + \cos(x)$ que pasa por el origen de coordenadas, es decir, por el punto $(0, 0)$.

Calcula la primitiva de la función $f(x) = e^x + \cos(x)$ que pasa por el origen de coordenadas, es decir, por el punto $(0, 0)$.

x 1 2 3 −1 −3 y 1 2 3 4 −1 −2 (0, 0) f(x) F(x) f(x) = e^x + cos(x) F(x) = ∫ f(x) dx F(0) = 0 F(x) = ? −2
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La derivada de una función $f(x)$ es $f'(x) = 6x^2 - 10x + 1$. Halla la expresión de $f(x)$ sabiendo que su gráfica corta al eje de ordenadas (eje $Y$) en el punto…

La derivada de una función $f(x)$ es $f'(x) = 6x^2 - 10x + 1$. Halla la expresión de $f(x)$ sabiendo que su gráfica corta al eje de ordenadas (eje $Y$) en el punto $y = 7$.

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La tabla básica y la linealidad

Cada fila sale de leer la tabla de derivadas al revés. Siempre podés verificarla derivando.

$f(x)$ $\int f(x)\,dx$
$k$ (constante) $kx + C$
$x^n$, con $n \neq -1$ $\dfrac{x^{n+1}}{n+1} + C$
$\dfrac{1}{x}$ $\ln\lvert x\rvert + C$
$e^x$ $e^x + C$
$\cos x$ $\operatorname{sen} x + C$
$\operatorname{sen} x$ $-\cos x + C$

Las raíces y las fracciones con potencias de $x$ primero se escriben como potencias: $\sqrt{x} = x^{1/2}$ y $\dfrac{1}{x^2} = x^{-2}$.

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Halla la integral indefinida de la función racional $f(x) = \frac{3}{x} + \frac{1}{x^2}$ para valores de $x > 0$. Utiliza las propiedades de linealidad de la integral…

Halla la integral indefinida de la función racional $f(x) = \frac{3}{x} + \frac{1}{x^2}$ para valores de $x > 0$. Utiliza las propiedades de linealidad de la integral para resolver cada sumando por separado.

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Determina la función $F(x)$ cuya derivada es $f(x) = \sqrt{x}$ y que cumple la condición de que $F(1) = 2$. Expresa el resultado final con el exponente en forma de…

Determina la función $F(x)$ cuya derivada es $f(x) = \sqrt{x}$ y que cumple la condición de que $F(1) = 2$. Expresa el resultado final con el exponente en forma de fracción.

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Calcula una función $G(x)$ tal que $G'(x) = 5 \cdot e^x - 2x$ y que pase por el punto $(0, 7)$. Una vez hallada, verifica tu resultado derivando la función obtenida.

Calcula una función $G(x)$ tal que $G'(x) = 5 \cdot e^x - 2x$ y que pase por el punto $(0, 7)$. Una vez hallada, verifica tu resultado derivando la función obtenida.

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Cuando el argumento es lineal: $ax+b$

Si dentro de la función hay algo como $2x+1$ o $x-2$, la primitiva se parece a la de la tabla, pero hay que dividir por $a$.

Por ejemplo, $\displaystyle\int e^{3x}\,dx = \dfrac{e^{3x}}{3} + C$ y $\displaystyle\int \dfrac{1}{2x+1}\,dx = \dfrac{1}{2}\ln\lvert 2x+1\rvert + C$.

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Una empresa emergente de desarrollo de aplicaciones para celulares estima que el ingreso marginal (en miles de pesos) por cada mil descargas adicionales de su nueva App…

Una empresa emergente de desarrollo de aplicaciones para celulares estima que el ingreso marginal (en miles de pesos) por cada mil descargas adicionales de su nueva App viene dado por la función:

$I'(x) = \dfrac{1\,000}{x+1} + 2\,000x$

donde $x$ representa la cantidad de miles de descargas ($x > 0$).

Calculá la función de ingresos totales $I(x)$, sabiendo que si no hay descargas ($x=0$), el ingreso es nulo.

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El costo marginal de fabricación de un nuevo modelo de auriculares inalámbricos se define por la función $C'(q) = \sqrt{q+4}$, donde $q$ es el número de unidades…

El costo marginal de fabricación de un nuevo modelo de auriculares inalámbricos se define por la función $C'(q) = \sqrt{q+4}$, donde $q$ es el número de unidades producidas. Si los costos fijos de la fábrica (costos cuando la producción es cero) ascienden a $5000$ pesos, encontrá la función de costo total $C(q)$.

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De todas las primitivas de la función $f(x) = \dfrac{2}{x-2} + 3x^2$, encuentra aquella cuya gráfica pasa por el punto $(3, 10)$. Expresa el resultado de forma…

De todas las primitivas de la función $f(x) = \dfrac{2}{x-2} + 3x^2$, encuentra aquella cuya gráfica pasa por el punto $(3, 10)$. Expresa el resultado de forma simplificada utilizando logaritmos neperianos.

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De la variación al total: costo, ingreso, posición

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En el departamento de marketing de una conocida marca de zapatillas, determinaron que el ingreso marginal (la derivada del ingreso total) está dado por la función…

En el departamento de marketing de una conocida marca de zapatillas, determinaron que el ingreso marginal (la derivada del ingreso total) está dado por la función $I'(x) = 100 - 4x$, donde $x$ representa el número de unidades vendidas. Calculá la función de ingreso total $I(x)$ sabiendo que si no se vende ninguna unidad, el ingreso es cero ($I(0) = 0$).

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Un dron se desplaza de forma que su velocidad en metros por segundo sigue la función $v(t) = 2t + 3$. Si en el instante inicial ($t = 0$) el dron se encuentra en la…

Un dron se desplaza de forma que su velocidad en metros por segundo sigue la función $v(t) = 2t + 3$. Si en el instante inicial ($t = 0$) el dron se encuentra en la posición $s = 10$ metros, obtén la función de posición $s(t)$ integrando la función de velocidad.

0 10 s (m) s(t) = ? s₀ = 10 t = 0 v(t) = 2t + 3
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Un dron de vigilancia se desplaza de forma lineal y su velocidad en metros por segundo, transcurridos $t$ segundos, viene dada por la función $v(t) = 3t^2 - 6t + 10$.…

Un dron de vigilancia se desplaza de forma lineal y su velocidad en metros por segundo, transcurridos $t$ segundos, viene dada por la función $v(t) = 3t^2 - 6t + 10$. Sabiendo que en el instante inicial ($t=0$) el dron se encuentra a una distancia de 15 metros del punto de control, halla la expresión de la función de posición $s(t)$.

Δs = s(t)-s₀ 1 2 3 4 5 10 20 30 40 50 t [s] v(t) [m/s] v(t) = 3t² - 6t + 10 t = 0 v(0) = 10 s(0) = 15
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Condiciones que fijan una primitiva: pendientes, extremos y derivadas segundas

Cada dato sobre $F$ se traduce a una ecuación:

Dato sobre $F$ Ecuación
«Pasa por $(x_0; y_0)$» $F(x_0) = y_0$
«Pendiente de la tangente en $x_0$ igual a $m$» $F'(x_0) = f(x_0) = m$
«Tangente horizontal o extremo relativo en $x_0$» $F'(x_0) = f(x_0) = 0$

Cuando $f$ tiene parámetros ($a$, $b$…), cada condición da una ecuación y se arma un sistema. Si te dan la segunda derivada, integrás dos veces y aparecen dos constantes: necesitás dos datos.

Para leer un dato desde un gráfico: si te muestran la derivada $f'$, los ceros de $f'$ son los puntos de tangente horizontal de $f$. Los puntos de inflexión de $f$ están donde $f'$ tiene un máximo o un mínimo, porque ahí $f''$ cambia de signo. En una parábola, eso ocurre en el vértice.

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Determina la función $f(x)$ de la que se conoce que su segunda derivada es $f''(x) = 12x - 4$. Además, se sabe que la recta tangente a la gráfica de $f$ en el punto de…

Determina la función $f(x)$ de la que se conoce que su segunda derivada es $f''(x) = 12x - 4$. Además, se sabe que la recta tangente a la gráfica de $f$ en el punto de abscisa $x = 1$ es horizontal, y que la función pasa por el punto $(0, 5)$.

x y 0 f''(x) = 12x - 4 f(x) = ? f(x) = ? (0, 5) f'(1) = 0 1 ?
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Dada la función $f(x) = \frac{ax^2 + b}{x^2}$, determina los valores de los parámetros reales $a$ y $b$ sabiendo que una de sus funciones primitivas, $F(x)$, cumple…

Dada la función $f(x) = \frac{ax^2 + b}{x^2}$, determina los valores de los parámetros reales $a$ y $b$ sabiendo que una de sus funciones primitivas, $F(x)$, cumple simultáneamente las siguientes tres condiciones:

  1. Pasa por el punto $P(1, 4)$.

  2. Tiene un extremo relativo en el punto de abscisa $x = 2$.

  3. La recta tangente a la gráfica de $F(x)$ en $x = -1$ tiene una pendiente igual a $3$.

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La gráfica adjunta es una parábola que representa la función derivada $f'(x)$ de una función $f(x)$ que es continua en todo el intervalo $[-2, 2]$. Sabiendo que $k = 4$…

La gráfica adjunta es una parábola que representa la función derivada $f'(x)$ de una función $f(x)$ que es continua en todo el intervalo $[-2, 2]$.

Sabiendo que $k = 4$ y que la función original $f(x)$ pasa por el punto $(0, 1)$, obtén la expresión analítica de $f(x)$ y razona, a partir de la geometría de la derivada, cuántos puntos de inflexión tendrá la primitiva en ese intervalo.

x y f'(x) M(0, k) (−2, 0) (2, 0) f''(0) = 0

Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.

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Antes de integrar: dividir, sustituir y funciones por partes

A veces la función no está en una forma que permita integrar directo. Hay que prepararla.

División de polinomios. Si el grado del numerador es mayor o igual que el del denominador, dividí primero. Por ejemplo, $\dfrac{x^2}{x+1} = x - 1 + \dfrac{1}{x+1}$ (comprobalo: $(x-1)(x+1) + 1 = x^2$). Entonces

$$\int \frac{x^2}{x+1}\,dx = \frac{x^2}{2} - x + \ln\lvert x+1\rvert + C$$

Cambio de variable. Si una parte de la función es la derivada de otra, llamala $t$. Por ejemplo, $\displaystyle\int 2x\cos(x^2)\,dx$: con $t = x^2$ es $dt = 2x\,dx$ y queda $\int \cos t\,dt = \operatorname{sen}(x^2) + C$.

Función por tramos. Si $f$ cambia de fórmula, integrás cada tramo y pedís que $F$ sea continua en el punto de empalme: los dos tramos deben dar el mismo valor allí.

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Una empresa de logística calculó que el costo marginal de mantener un paquete en su almacén central (en pesos por día) depende del tiempo $t$ (en días) según la función:…

Una empresa de logística calculó que el costo marginal de mantener un paquete en su almacén central (en pesos por día) depende del tiempo $t$ (en días) según la función:

$$C'(t) = \frac{4t^2}{2t+1}$$

Calculá la función de costo total $C(t)$ si se sabe que los costos fijos de entrada al almacén (costo en $t=0$) ascienden a $50\,000$ pesos.

Nota: Realizá la división polinómica previa para obtener una integral inmediata o casi inmediata.

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Halla la función primitiva $F(x)$ de la función $f(x) = \frac{1}{\sqrt{x}(1+\sqrt{x})}$ que cumpla la condición $F(1) = 2 \cdot \ln(2)$. Sugerencia: Utiliza el cambio de…

Halla la función primitiva $F(x)$ de la función $f(x) = \frac{1}{\sqrt{x}(1+\sqrt{x})}$ que cumpla la condición $F(1) = 2 \cdot \ln(2)$.

Sugerencia: Utiliza el cambio de variable $t = \sqrt{x}$.

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Se considera la función marginal de los beneficios de una empresa emergente de desarrollo de software, definida por la siguiente función por partes: $$f(x) =…

Se considera la función marginal de los beneficios de una empresa emergente de desarrollo de software, definida por la siguiente función por partes:

$$f(x) = \begin{cases} x \cdot e^{x^2} & \text{si } x \leq 1 \\ \frac{e}{x} & \text{si } x > 1 \end{cases}$$

Donde $x$ representa la cantidad de años desde la creación de la empresa y $f(x)$ el ritmo de crecimiento de los beneficios en miles de pesos por año.

Hallá la función de beneficios acumulados $F(x)$ sabiendo que es una función continua en todo su dominio y que en el momento de su lanzamiento ($x=0$) la empresa contaba con unos fondos iniciales de $10$ mil pesos.

1 2 3 4 5 1 2 3 0 e x f(x) f(x) = x·eˣ² f(x) = e/x (1, e) F(0) = 10
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Primitivas que piden otras técnicas

Por partes: $\displaystyle\int u\,dv = u\,v - \int v\,du$. Se elige $u$ lo que se simplifica al derivar (un polinomio o un logaritmo) y $dv$ lo que se integra fácil.

Fracciones simples: se escribe $\dfrac{P(x)}{(x+p)(x+q)} = \dfrac{A}{x+p} + \dfrac{B}{x+q}$ y se integra cada una con $\ln$.

En los ejercicios, después de la técnica siempre viene el mismo cierre: usar el dato inicial para fijar la constante.

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Se sabe que la pendiente de la recta tangente a la gráfica de una función $f(x)$ en cualquier punto $(x, f(x))$ viene dada por la expresión…

Se sabe que la pendiente de la recta tangente a la gráfica de una función $f(x)$ en cualquier punto $(x, f(x))$ viene dada por la expresión $m(x) = (x^2 - 1) \cdot \ln(x)$ para $x > 0$.

Determina la expresión de la función $f(x)$ sabiendo que su gráfica corta al eje de abscisas en el punto $x = 1$. Deberás aplicar el método de integración por partes y simplificar el polinomio resultante.

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Un equipo de sociólogos estudia la velocidad de propagación de una noticia falsa en una red social. Determinan que el ritmo de compartidos por hora viene dado por la…

Un equipo de sociólogos estudia la velocidad de propagación de una noticia falsa en una red social. Determinan que el ritmo de compartidos por hora viene dado por la función:

$$r(t) = \frac{2t+3}{t^2 + 3t + 2}$$

Halla la expresión de la función $C(t)$ que representa el número total de compartidos acumulados, sabiendo que a la hora de empezar el estudio ($t=0$) ya se habían realizado $100$ compartidos. Utiliza la descomposición en fracciones simples para resolver la integral y deja el resultado en función de un único logaritmo.

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Una conocida plataforma de streaming analizó que la velocidad de captación de nuevos suscriptores en Argentina sigue la función $v(t) = \frac{\ln(t+1)}{(t+1)^2}$, donde…

Una conocida plataforma de streaming analizó que la velocidad de captación de nuevos suscriptores en Argentina sigue la función $v(t) = \frac{\ln(t+1)}{(t+1)^2}$, donde $t$ es el tiempo en meses desde una campaña de marketing viral.

Se pide calcular la función que determina el número total de suscriptores adicionales $S(t)$ generados por la campaña, sabiendo que en el instante inicial ($t=0$) no había ningún suscriptor atribuible a dicha campaña. Expresá el resultado de forma simplificada utilizando la técnica de integración por partes.

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Volvé al principio: si la fábrica de alfajores tiene un costo marginal $C'(x) = 4x + 10$ (en miles de pesos por cada cien unidades) y costos fijos de $\$100$ mil, el costo total es la primitiva que cumple $C(0) = 100$: $C(x) = 2x^2 + 10x + 100$.

Resumen

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