Volver a la portadaMatemáticas para ADE y Economía · Nivelación univ. · Cambiar asignaturaEmpezar gratis
Nivelación · Matemáticas para ADE y Economía
Cálculo diferencial y aplicaciones · Aplicaciones del cálculo diferencial

Monotonía, curvatura y estudio de funciones

Un negocio gana dinero al principio con cada unidad que vende, pero llega un punto en que vender más ya no compensa. ¿Cómo localizas ese punto sin dibujar la gráfica a ojo? La derivada te dice hacia dónde va la función y la segunda derivada te dice cómo se curva. Con ambas puedes describir una función entera sin tabular decenas de valores.

Monotonía: el signo de la primera derivada

Parábola con mínimo en x igual a 3: a la izquierda decrece con pendiente negativa y a la derecha crece con pendiente positiva. f' < 0 f' > 0 mínimo

El método es siempre el mismo: calcula $f'$, halla dónde vale $0$ (o no existe) y estudia el signo en cada intervalo que quedan esos puntos.

Practica★☆☆Sin empezar
Estudia crecimiento y decrecimiento de $f(x)=x^2-6x+4$ e identifica el extremo local mediante el signo de $f'$.

Estudia crecimiento y decrecimiento de $f(x)=x^2-6x+4$ e identifica el extremo local mediante el signo de $f'$.

Resolver
Practica★☆☆Sin empezar
El beneficio diario es $B(q)=-q^2+20q-60$ euros, con $q$ una cantidad continua entre $0$ y $20$ kg. Determina dónde aumenta y dónde disminuye, y calcula el beneficio en…

El beneficio diario es $B(q)=-q^2+20q-60$ euros, con $q$ una cantidad continua entre $0$ y $20$ kg. Determina dónde aumenta y dónde disminuye, y calcula el beneficio en el punto de cambio.

Resolver
Practica★☆☆Sin empezar
Estudia el crecimiento y los extremos de $f(x)=(x-3)^2+2$ en la recta real.

Estudia el crecimiento y los extremos de $f(x)=(x-3)^2+2$ en la recta real.

Resolver

Extremos locales y puntos estacionarios

Tres tablas de signo: de más a menos es máximo, de menos a más es mínimo y sin cambio de signo no hay extremo. Máximo+ + + ↗↘ − − − Mínimo− − − ↘↗ + + + Sin extremo+ + + 0 + + (x³ en 0)
Practica★☆☆Sin empezar
Una función tiene $f'(x)>0$ si $x<2$ y $f'(x)<0$ si $x>2$, y es derivable en $2$. Clasifica el punto $x=2$ y justifica.

Una función tiene $f'(x)>0$ si $x<2$ y $f'(x)<0$ si $x>2$, y es derivable en $2$. Clasifica el punto $x=2$ y justifica.

Resolver
Practica★★☆Sin empezar
Estudia monotonía y extremos relativos de $f(x)=x^3-3x$.

Estudia monotonía y extremos relativos de $f(x)=x^3-3x$.

Resolver
Practica★★☆Sin empezar
Una función satisface $f'(x)=(x-1)^2(x+2)$ en $\mathbb{R}$. Determina los intervalos de monotonía y clasifica sus puntos estacionarios sin conocer $f(x)$.

Una función satisface $f'(x)=(x-1)^2(x+2)$ en $\mathbb{R}$. Determina los intervalos de monotonía y clasifica sus puntos estacionarios sin conocer $f(x)$.

Resolver

Curvatura e inflexión: la segunda derivada

Cúbica con inflexión en el origen: cóncava a la izquierda y convexa a la derecha. cóncava (f'' < 0) convexa (f'' > 0) inflexión
Practica★☆☆Sin empezar
Para $f(x)=\ln x$, indica dominio, signo de $f'$ y signo de $f''$. Usa la convención «convexa» si $f''>0$ y «cóncava» si $f''<0$.

Para $f(x)=\ln x$, indica dominio, signo de $f'$ y signo de $f''$. Usa la convención «convexa» si $f''>0$ y «cóncava» si $f''<0$.

Resolver
Practica★☆☆Sin empezar
Determina los intervalos de curvatura y puntos de inflexión de $f(x)=x^3$. Usa «convexa» para $f''>0$ y «cóncava» para $f''<0$.

Determina los intervalos de curvatura y puntos de inflexión de $f(x)=x^3$. Usa «convexa» para $f''>0$ y «cóncava» para $f''<0$.

Resolver
Practica★★☆Sin empezar
Para $f(x)=\ln(1+x^2)$, estudia monotonía y extremos, y halla los intervalos donde $f''$ es positiva o negativa.

Para $f(x)=\ln(1+x^2)$, estudia monotonía y extremos, y halla los intervalos donde $f''$ es positiva o negativa.

Resolver

Cuando el criterio de la segunda derivada falla

Si $f'(a)=0$ y $f''(a)=0$, el criterio de la segunda derivada no decide. Hay que volver al signo de $f'$ a ambos lados.

Practica★★☆Sin empezar
Para $f(x)=x^4$, analiza $x=0$ usando los signos de $f'$ y $f''$. ¿Es un punto de inflexión?

Para $f(x)=x^4$, analiza $x=0$ usando los signos de $f'$ y $f''$. ¿Es un punto de inflexión?

Resolver
Practica★★☆Sin empezar
Para $f(x)=x^4$, analiza el punto estacionario $x=0$. Explica por qué $f''(0)=0$ no basta para clasificarlo y resuélvelo con el signo de $f'$. La figura sirve de apoyo…

Para $f(x)=x^4$, analiza el punto estacionario $x=0$. Explica por qué $f''(0)=0$ no basta para clasificarlo y resuélvelo con el signo de $f'$.

La figura sirve de apoyo visual; justifica los cálculos a partir de la función dada.

x y −1 0 1 1 2 3 (0, 0) y = x⁴
Resolver
Practica★★★Sin empezar
Un informe concluye: «Si $f'(a)=f''(a)=0$, entonces $a$ es un punto de inflexión». Refútalo con dos polinomios que cumplan ambas igualdades en $a=0$: uno con mínimo y…

Un informe concluye: «Si $f'(a)=f''(a)=0$, entonces $a$ es un punto de inflexión». Refútalo con dos polinomios que cumplan ambas igualdades en $a=0$: uno con mínimo y otro con inflexión. Justifica sus clasificaciones mediante signos.

Resolver

Estudio completo de una función

Un estudio ordenado evita olvidos:

  1. Dominio y, si procede, puntos de corte.

  2. Límites y asíntotas en las fronteras del dominio y en $\pm\infty$.

  3. Monotonía y extremos: signo de $f'$.

  4. Curvatura e inflexiones: signo de $f''$.

  5. Esquema coherente con todo lo anterior.

Esquema de x más 1 partido por x con asíntota vertical en el eje y, asíntota oblicua y igual a x, máximo en menos uno y mínimo en uno. mín (1, 2) máx (−1, −2)
Practica★★☆Sin empezar
Estudia dominio, asíntotas, monotonía y extremos de $f(x)=x+1/x$. Dibuja después un esquema coherente con tus resultados.

Estudia dominio, asíntotas, monotonía y extremos de $f(x)=x+1/x$. Dibuja después un esquema coherente con tus resultados.

Resolver
Practica★★☆Sin empezar
Estudia crecimiento, extremos y curvatura de $f(x)=xe^{-x}$ para $x\geq0$. Comprueba también el límite cuando $x\to+\infty$.

Estudia crecimiento, extremos y curvatura de $f(x)=xe^{-x}$ para $x\geq0$. Comprueba también el límite cuando $x\to+\infty$.

Resolver
Practica★★★Sin empezar
Realiza el estudio de dominio, asíntotas, monotonía y extremos de $f(x)=\dfrac{x^2}{x-1}$. Usa la división de polinomios para obtener la asíntota oblicua.

Realiza el estudio de dominio, asíntotas, monotonía y extremos de $f(x)=\dfrac{x^2}{x-1}$. Usa la división de polinomios para obtener la asíntota oblicua.

Resolver

Extremos absolutos y funciones con parámetro

Tres casos de la cúbica según el parámetro a: sin extremos, con un punto estacionario sin extremo y con máximo y mínimo. a < 0siempre creciente a = 0estacionario sin extremo a > 0máximo y mínimo en x = ± √a
Practica★★☆Sin empezar
Estudia monotonía, extremos locales y curvatura de $f(x)=x^3-12x$. Indica las coordenadas de los puntos relevantes y justifica los cambios de signo.

Estudia monotonía, extremos locales y curvatura de $f(x)=x^3-12x$. Indica las coordenadas de los puntos relevantes y justifica los cambios de signo.

Resolver
Practica★★★Sin empezar
Considera $f_a(x)=x^3-3ax$ con parámetro real $a$. Clasifica el número y tipo de puntos estacionarios según $a$, incluyendo el caso $a=0$.

Considera $f_a(x)=x^3-3ax$ con parámetro real $a$. Clasifica el número y tipo de puntos estacionarios según $a$, incluyendo el caso $a=0$.

Resolver
Practica★★★Sin empezar
Estudia los extremos absolutos de $f(x)=x^3-3x$ en $[-2,3]$, incluyendo los extremos del intervalo.

Estudia los extremos absolutos de $f(x)=x^3-3x$ en $[-2,3]$, incluyendo los extremos del intervalo.

Resolver

Aplicaciones: $\ln x/x$ y $xe^{-x}$

Dos funciones aparecen una y otra vez en economía: la que sube y luego se agota ($xe^{-x}$) y la que mezcla un logaritmo con un denominador ($\ln x/x$).

Practica★☆☆Sin empezar
Decide si $f(x)=\ln x$ es creciente y si es convexa o cóncava en su dominio.

Decide si $f(x)=\ln x$ es creciente y si es convexa o cóncava en su dominio.

Resolver
Practica★★★Sin empezar
Para $f(x)=\dfrac{\ln x}{x}$, determina dominio, límites en sus fronteras, extremos y punto de inflexión. Usa «convexa» para $f''>0$ y «cóncava» para $f''<0$.

Para $f(x)=\dfrac{\ln x}{x}$, determina dominio, límites en sus fronteras, extremos y punto de inflexión. Usa «convexa» para $f''>0$ y «cóncava» para $f''<0$.

Resolver
Practica★★★Sin empezar
Estudia monotonía, extremos y curvatura de $f(x)=xe^{-x}$ para $x\geq0$.

Estudia monotonía, extremos y curvatura de $f(x)=xe^{-x}$ para $x\geq0$.

Resolver

Vuelve al principio: el punto en que vender más deja de compensar es el máximo de la función beneficio, donde $B'$ cambia de $+$ a $-$.

Practica★★★Sin empezar
Para $f(x)=x+1/x$ en $x>0$, determina extremos, curvatura y rango.

Para $f(x)=x+1/x$ en $x>0$, determina extremos, curvatura y rango.

Resolver
Practica★★★Sin empezar
Una función verifica $f'(x)=(x-1)^2(x+2)$. Clasifica sus puntos estacionarios mediante signos y explica por qué no todos son extremos.

Una función verifica $f'(x)=(x-1)^2(x+2)$. Clasifica sus puntos estacionarios mediante signos y explica por qué no todos son extremos.

Resolver
Practica★☆☆Sin empezar
Determina los intervalos de convexidad de $f(x)=x^3$ y su punto de inflexión.

Determina los intervalos de convexidad de $f(x)=x^3$ y su punto de inflexión.

Resolver

Resumen

Ver todos los ejercicios de este apartado