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BACH1 tecno · Matemáticas
Funciones · Límites y continuidad

Monotonía y extremos de una función

Una empresa produce más lotes y, al principio, gana más dinero. Pero si produce demasiados, los costes se disparan y el beneficio empieza a bajar. Hay un punto exacto en el que el beneficio deja de crecer y empieza a decrecer: un máximo. Antes de poder encontrarlo con precisión, necesitas una forma de medir cómo cambia una función: la tasa de variación media.

La tasa de variación media

Para saber cómo cambia $f$ entre dos puntos $a$ y $b$, compara cuánto sube o baja la función con cuánto te has movido en el eje $X$.

a b la secante mide el cambio promedio entre a y b
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Calcula la Tasa de Variación Media (TVM) de la función $f(x) = x^2 - 4x + 3$ en el intervalo $[2, 5]$. A partir del resultado, ¿puedes deducir si la función es, en…

Calcula la Tasa de Variación Media (TVM) de la función $f(x) = x^2 - 4x + 3$ en el intervalo $[2, 5]$. A partir del resultado, ¿puedes deducir si la función es, en promedio, creciente o decreciente en dicho intervalo?

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Calcula la Tasa de Variación Media de la función racional $f(x) = \frac{4}{x}$ en el intervalo $[1, 4]$. ¿Qué nos indica el signo del resultado sobre el comportamiento…

Calcula la Tasa de Variación Media de la función racional $f(x) = \frac{4}{x}$ en el intervalo $[1, 4]$. ¿Qué nos indica el signo del resultado sobre el comportamiento de la función en ese intervalo?

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Creciente y decreciente

El signo de la TVM te dice si la función sube o baja en promedio, pero para hablar de monotonía con rigor hace falta una definición que no dependa de "promedios": comparar la función en cualquier par de puntos del intervalo.

sube, baja y vuelve a subir, pero f(b) > f(a): la TVM es positiva aunque no es creciente en todo [a,b]
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Utilizando la definición algebraica de monotonía (evaluando $f(x)$ y $f(y)$ para dos valores arbitrarios $x < y$), demuestra que la función lineal $f(x) = 5x - 3$ es…

Utilizando la definición algebraica de monotonía (evaluando $f(x)$ y $f(y)$ para dos valores arbitrarios $x < y$), demuestra que la función lineal $f(x) = 5x - 3$ es estrictamente creciente en todo su dominio $\mathbb{R}$.

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Demuestra algebraicamente que la función $f(x) = 2x^3 + 5$ es estrictamente creciente para todo $x \in \mathbb{R}$. Para ello, toma dos valores cualesquiera $x_1$ y…

Demuestra algebraicamente que la función $f(x) = 2x^3 + 5$ es estrictamente creciente para todo $x \in \mathbb{R}$. Para ello, toma dos valores cualesquiera $x_1$ y $x_2$ tales que $x_1 < x_2$ y comprueba que $f(x_1) < f(x_2)$.

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Determina los intervalos de monotonía (crecimiento y decrecimiento) de la función racional $f(x) = \frac{-3}{x-2}$. Puedes justificar tu respuesta analizando la Tasa de…

Determina los intervalos de monotonía (crecimiento y decrecimiento) de la función racional $f(x) = \frac{-3}{x-2}$. Puedes justificar tu respuesta analizando la Tasa de Variación Media en intervalos genéricos o apoyándote en las propiedades gráficas de las hipérbolas.

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Máximos y mínimos de una función

En un máximo o un mínimo, la función cambia de sentido: deja de crecer y empieza a decrecer, o al revés.

Mueve los deslizadores y observa cómo cambia el vértice:

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Halla analíticamente el vértice de la función cuadrática $f(x) = 3x^2 - 12x + 7$. Indica si dicho punto corresponde a un máximo o a un mínimo absoluto de la función.

Halla analíticamente el vértice de la función cuadrática $f(x) = 3x^2 - 12x + 7$. Indica si dicho punto corresponde a un máximo o a un mínimo absoluto de la función.

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Halla el valor del parámetro $k$ para que la función cuadrática $f(x) = -x^2 + kx + 5$ alcance su valor máximo exactamente en la abscisa $x = 4$. Una vez encontrado $k$,…

Halla el valor del parámetro $k$ para que la función cuadrática $f(x) = -x^2 + kx + 5$ alcance su valor máximo exactamente en la abscisa $x = 4$. Una vez encontrado $k$, calcula dicho valor máximo.

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El beneficio de una empresa de componentes electrónicos, expresado en miles de euros, viene dado por la función $B(x) = -2x^2 + 80x - 300$, donde $x$ es el número de…

El beneficio de una empresa de componentes electrónicos, expresado en miles de euros, viene dado por la función $B(x) = -2x^2 + 80x - 300$, donde $x$ es el número de lotes producidos. ¿Cuántos lotes debe producir la empresa para maximizar su beneficio? ¿A cuánto asciende dicho beneficio máximo?

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Funciones acotadas

Algunas funciones nunca superan un cierto valor, por mucho que avance $x$: están acotadas.

M f(x) se acerca a M pero nunca lo supera: acotada superiormente
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Comprueba si el punto $x = 3$ es un mínimo local para la función $f(x) = x^2 - 6x + 10$. Para ello, evalúa la función en el propio punto y en dos valores muy cercanos a…

Comprueba si el punto $x = 3$ es un mínimo local para la función $f(x) = x^2 - 6x + 10$. Para ello, evalúa la función en el propio punto y en dos valores muy cercanos a su izquierda y derecha, por ejemplo $x = 2,9$ y $x = 3,1$.

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Demuestra que la función $f(x) = \frac{8}{x^2+4}$ tiene un máximo absoluto en $x=0$. Para lograrlo, prueba algebraicamente que la desigualdad $f(x) \le f(0)$ se cumple…

Demuestra que la función $f(x) = \frac{8}{x^2+4}$ tiene un máximo absoluto en $x=0$. Para lograrlo, prueba algebraicamente que la desigualdad $f(x) \le f(0)$ se cumple para cualquier número real $x$.

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Demuestra que la función cuadrática $f(x) = -3x^2 + 18x - 15$ está acotada superiormente. Calcula su máximo absoluto y determina de forma exacta el intervalo en el que…

Demuestra que la función cuadrática $f(x) = -3x^2 + 18x - 15$ está acotada superiormente. Calcula su máximo absoluto y determina de forma exacta el intervalo en el que la función es estrictamente decreciente.

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Resumen

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