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316 SOLUCIONARIO

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11 Aplicaciones de las derivadas

■ Piensa y calcula

Dada la gráfica de la función f(x) = representada en el margen, halla los máximos y

los mínimos relativos y los intervalos de crecimiento y decrecimiento.

Solución:

Máximo relativo: O(0, 0)

Mínimo relativo: B(2, 4)

Creciente (�): (–@, 0) � (2, +@)

Decreciente (�): (0, 1) � (1, 2)

x2

x – 1

1. Máximos, mínimos y monotonía

1. Calcula los máximos y los mínimos relativos y determi-na la monotonía de las siguientes funciones:

a) y = x3 – 3x2 + 3 b) y = 3x4 – 4x3

Solución:

a) y' = 3x2 – 6x

y' = 0 ò x = 0, x = 2

Máximo relativo: A(0, 3)

Mínimo relativo: B(2, –1)

Creciente (�): (–@, 0) � (2, +@)

Decreciente (�): (0, 2)

b) y' = 12x3 – 12x2

y' = 0 ò x = 0, x = 1

Máximo relativo: no tiene.

Mínimo relativo:A(1, –1)

Creciente (�): (1, +@)

Decreciente (�): (–@, 1)


a) y = b) y =

Solución:

a) y' =

y' = 0 ò x = –1, x = 1

Máximo relativo: A(–1, –2)


Creciente (�): (–@, –1) � (1, +@)

Decreciente (�): (–1, 0) � (0, 1)

b) y' = –

y' = 0 ò x = 0

Máximo relativo:A(0, 3)

Mínimo relativo: no tiene.

Creciente (�): (–@, 0)

Decreciente (�): (0, +@)

3. Calcula los máximos y los mínimos relativos y determi-na la monotonía de la siguiente función: y =

Solución:

y' = y' = 0 ò x = 0


Mínimo relativo:A(0, 2)



4. Calcula los máximos y los mínimos relativos y determi-na la monotonía de la siguiente función: y = (2 – x)ex

x

√x2 + 4

√x2 + 4

6x(x2 + 1)2

x2 – 1x2

3x2 + 1

x2 + 1x

● Aplica la teoría

Y

y = —x2

x – 1

X

TEMA 11. APLICACIONES DE LAS DERIVADAS 317

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6. Calcula los puntos de inflexión y determina la curvatu-ra de las siguientes funciones:

a) y = x3 – 9x2 + 27x – 26 b) y = –x3 + 3x2 – 2

Solución:

a) y' = 3x2 – 18x + 27

y'' = 6x – 18

y'' = 0 ò x = 3

y''' = 6

y'''(3) = 6 ≠ 0

Punto de inflexión:A(3, 1)

Convexa («): (3, +@)

Cóncava (»): (–@, 3)

b) y' = –3x2 + 6x

y'' = –6x + 6

y'' = 0 ò x = 1

y''' = –6

y'''(1) = –6 ? 0

Punto de inflexión:A(1, 0)

Convexa («): (–@, 1)

Cóncava (»): (1, +@)

7. Calcula los puntos de inflexión y determina la curvatu-ra de las siguientes funciones:

a) y = b) y =

Solución:

a) y' = –

y'' =

y'' = 0 ò x = 0

y''' = –

y'''(0) = –6 ? 0

Punto de inflexión: O(0, 0)

Convexa («): (–1, 0) � (1, +@)

Cóncava (»): (–@, –1) � (0, 1)

b) y' =

y'' = 6x(x2 – 3)(x2 + 1)3

3(1 – x2)(x2 + 1)2

6(x4 + 6x2 + 1)(x2 – 1)4

2x(x2 + 3)(x2 – 1)3

x2 + 1(x2 – 1)2

3xx2 + 1

xx2 – 1



Dada y = representada en el margen, halla los puntos de inflexión y los intervalos

de concavidad y convexidad.

Solución:

Punto de inflexión: O(0, 0)

Convexa («): (–@, 0)

Cóncava (»): (0, +@)

2x

√x2 + 1

2. Puntos de inflexión y curvatura

Y

f(x) = —2x√x2 + 1

X

Solución:

y' = (1 – x)ex y' = 0 ò x = 1

Máximo relativo:A(1, e)


Creciente (�): (–@, 1)

Decreciente (�): (1, +@)

5. Calcula los máximos y los mínimos relativos y determi-na la monotonía de la siguiente función en (0, 2π):

y = – sen x

Solución:

y' = 1/2 – cos x

y' = 0 ò x = π/3, x = 5π/3

Máximo relativo: A ,

Mínimo relativo: B ,

Creciente (�): (π/3, 5π/3)

Decreciente (�): (0, π/3) � (5π/3, 2π)

)π – 3√—3

6π3(

)5π + 3√—3

65π3(

x2

318 SOLUCIONARIO

y'' = 0 ò x = – , x = 0, x =

y''' = –

y'''(– ) = 9/16 ? 0

y'''(0) = –18 ? 0

y'''( ) = 9/16 ? 0

Punto de inflexión:

A(– , –3 /4), O(0, 0), B( , 3 /4)

Convexa («): (– , 0) � ( , +@)

Cóncava (»): (–@, – ) � (0, )

8. Calcula los puntos de inflexión y determina la curva-tura de la función y = xex

Solución:

y' = (x + 1)ex

y'' = (x + 2)ex

y'' = 0 ò x = –2

y''' = (x + 3)ex

y'''(–2) = 1/e2 ? 0

Punto de inflexión:A(–2, –2/e2)

Convexa («): (–2, +@)

Cóncava (»): (–@, –2)

9. Calcula los puntos de inflexión y determina la curva-tura de la función y = L (x2 + 4)

Solución:

y' =

y'' = –

y'' = 0 ò x = –2, x = 2

y''' =

y'''(–2) = 1/8 ≠ 0

y'''(2) = –1/8 ≠ 0

Punto de inflexión:A(–2, 3 L 2), B(2, 3 L 2)

Convexa («): (–2, 2)

Cóncava (»): (–@, –2) � (2, +@)

10. Calcula los puntos de inflexión y determina la curva-tura de la función y = sen x cos x en (0, 2π)

Solución:

y' = –1 + 2 cos2 x

y'' = –4 sen x cos x

y'' = 0 ò x = π/2, x = π, x = 3π/2

y''' = 4(1 – 2 cos2 x)

y'''(π/2) = 4 ? 0

y'''(π) = –4 ? 0

y'''(3π/2) = 4 ? 0

Punto de inflexión:A(π/2, 0), B(π, 0), C(3π/2, 0)

Convexa («): (π/2, π) � (3π/2, 2π)

Cóncava (»): (0, π/2) � (π, 3π/2)

4x(x2 – 12)(x2 + 4)3

2(x2 – 4)(x2 + 4)2

2xx2 + 4

√3√3

√3√3

√3√3√3√3

√3

√3

18(x4 – 6x2 + 1)(x2 + 1)4

√3√3


Calcula mentalmente los límites siguientes:

a) b) c)

Solución:

a) 2 b) +@ c) 0

xexlím

x8+@

3x2 + 1

√xlím

x8+@

x2 – 1x – 1

límx81

4. Regla de L’Hôpital

320 SOLUCIONARIO

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14.

Solución:

= = = 1

15.

Solución:

= = = 0

16. x Lx

Solución:

x L x = [0 · (–@)] = = =

= = (–x) = 0

17. x

Solución:

x = [1@] = e( L x)

= e( )

= e–1 = 1/e

18.

Solución:

= = = =

= = = = 1/6cos x

6límx80]0

0[sen x6xlím

x80

]00[1 – cos x

3x2límx80]0

0[x – sen xx3lím

x80

x – sen xx3lím

x80

1/x1 – xlím

x81

11 – xlím

x81

11 – xlím

x81

11 – xlím

x81

límx80+

1—x1

– —x2

límx80+

]–@@[L x

1x

límx80+

límx80+

límx80+

1

2ex√x + 1lím

x 8+∞]@@[√x + 1

exlímx 8+∞

√x + 1exlím

x8+@

cos x1lím

x80]00[sen x

xlímx80

sen xx

límx80



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19. (cotg x)sen x

Solución:

(cotg x)sen x = [@0] = e(sen x L cotg x)

=

= e = e = e =

= e0 = 1

20. xsen x

Solución:

xsen x = [00] = e(sen x L x)

= e =

= e = e = e =

= e0 = 1

21. –

Solución:

( – ) = [@ – @] = =

= = = +@

22. xx

Solución:

xx = [00] = ex L x

= e = e =

= e(–x)

= e0 = 1

23. (sen x)x

Solución:

(sen x)x = e[x L sen x]

= e =

= e = e = e =

= e = e0 = 1

24. e–x

Solución:

e– x = [0 · @] = = [ ] =

= = 01

2ex√xlím

x 8+∞

@@

√xexlím

x 8+∞√xlím

x 8+∞

√xlímx8+@

01

2x cos x – x2 sen xcos x

límx80+

x2 cos xsen x

límxÆ0+

cos x/sen x–1/x2lím

x80+

L sen x1/xlím

x80+lím

x80+límx 80+

límx80+

límx80

1/x–1/x2lím

x80

L x1/xlím

x80límx80lím

x80

límx80

23 – —

xx – 1

L x + —x

límx81+]0

0[

3x – 3 – 2L x(x – 1)L xlím

x81+

2x – 1

3L xlím

x81+

)2x – 1

3L x(lím

x81+

–2 sen x cos xcos x – x sen xlím

x80

–sen2 xx cos x

límx80

1/x–cos x/sen2 x

límx80

L x1/sen xlím

x80límx80lím

x80

límx80

sen xcos2 x

límx80

–cosec2 x/cotg x–cos x/ sen2 x

límx80

L cotg x1/sen xlím

x80

límx80lím

x80

límx80

326 SOLUCIONARIO

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Ejercicios y problemas

1. Máximos, mínimos y monotonía

34. Identifica en las siguientes gráficas los máximos y losmínimos relativos y los intervalos donde la función escreciente y decreciente:

a)

b)

Solución:

a) Máximo relativo: no tiene.




b) Máximo relativo: O(0, 0)

Mínimo relativo:A(–1, –1), B(1, –1)

Creciente (�): (–1, 0) � (1, +@)

Decreciente (�): (–@, –1) � (0, 1)


a) y = x5 – x b) y = 2x3 + 3x2 – 12x

Solución:

a) y' = x4 – 1

y' = 0 ò x = –1, x = 1

Máximo relativo:A(–1, 4/5)

Mínimo relativo: B(1, –4/5)

Creciente (�): (–@, –1) � (1, +@)

Decreciente (�): (–1, 1)

b) y' = 6x2 + 6x – 12

y' = 0 ò x = –2, x = 1

Máximo relativo:A(–2, 20)

Mínimo relativo: B(1, –7)

Creciente (�): (–@, –2) � (1, +@)

Decreciente (�): (–2, 1)


a) y = b) y =

Solución:

a) y' =

y' = 0 ò x = –1, x = 1


Mínimo relativo:A(–1, 2), B(1, 2)

Creciente (�): (–1, 0) � (1, +@)

Decreciente (�): (–@, –1) � (0, 1)

b) y' = –

y' = 0 ò x = 0



Creciente (�): (–@, –3) � (–3, 0)

Decreciente (�): (0, 3) � (3, +@)

37. Calcula los máximos y los mínimos relativos y determi-na la monotonía de la siguiente función:

y =

Solución:

y' =

y' = 0 ò x = 0

Máximo relativo:A(0, 2 )

y'(x) no existe en los valores x = –2, x = 2

Mínimo relativo: B(–2, 0), C(2, 0)

Creciente (�): (–2, 0) � (2, +@)

Decreciente (�): (–@, –2) � (0, 2)


y =

Solución:

y' =

y' = 0 ò x = 1


Mínimo relativo:A(1, e)

ex(x – 1)x2

ex

x

3√2

4x

3√x2 – 4

3√(x2 – 4)2

18x(x2 – 9)2

2(x4 – 1)x3

x2

x2 – 9x4 + 1

x2

15

Y

X

g(x)

Y

X

f(x)


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Decreciente (�): (–@, 0) � (0, 1)


y = L (x2 + 1)

Solución:

y' =

y' = 0 ò x = 0


Mínimo relativo: O(0, 0)



40. Calcula los máximos y los mínimos relativos, y determi-na la monotonía de la siguiente función en (0, 2π):

y = x + cos x

Solución:

y' = 1/2 – sen x

y' = 0 ò x = π/6, x = 5π/6

Máximo relativo:A ,

Mínimo relativo: B ,

Creciente (�): (0, π/6) � (5π/6, 2π)

Decreciente (�): (π/6, 5π/6)

2. Puntos de inflexión y curvatura

41. Identifica en las siguientes gráficas los puntos de infle-xión y los intervalos de concavidad y convexidad:

a) b)

Solución:

a) Punto de inflexión:A(1, –1)

Convexa («): (–@, –1)

Cóncava (»): (–1, +@)

b) Punto de inflexión: O(0, 0)

Convexa («): (–1, 0) � (1, +@)

Cóncava (»): (–@, –1) � (0, 1)

42. Calcula los puntos de inflexión y determina la curvaturade las siguientes funciones:

a) y = 3x5 – 5x3 b) y = x4 – x3 – 2

Solución:

a) y' = 15x4 – 15x2

y'' = 60x3 – 30x

y'' = 0 ò x = – /2, x = 0, x = /2

y''' = 180x2 – 30

y'''(– /2) = 60 ? 0

y'''(0) = –30 ? 0

y'''( /2) = 60 ? 0


A(– /2, 7 /8), O(0, 0), B( /2, –7 /8)

Convexa («): (– /2, 0) � ( /2, +@)

Cóncava (»): (–@, – /2) � (0, /2)

b) y' = x3 – 3x2

y'' = 3x2 – 6x

y'' = 0 ò x = 0, x = 2

y''' = 6x – 6

y'''(0) = –6 ? 0

y'''(2) = 6 ? 0

Punto de inflexión:A(0, –2), B(2, –6)

Convexa («): (–@, 0) � (2, +@)

Cóncava (»): (0, 2)

43. Calcula los puntos de inflexión y determina la curvaturade las siguientes funciones:

a) y = b) y =

Solución:

a) y' =

y'' = –

y'' = 0 ò x = – /3, x = /3

y''' =

y'''(– /3) = 27 /16 ? 0

y'''( /3) = –27 /16 ? 0


A(– /3, 1/4), B( /3, 1/4)

Convexa («): (– /3, /3)

Cóncava (»): (–@, – /3) � ( /3, +@)√3√3

√3√3

√3√3

√3√3

√3√3

24x(x2 – 1)(x2 + 1)4

√3√3

2(3x2 – 1)(x2 + 1)3

2x(x2 + 1)2

x2 – 2x2 – 1

x2

x2 + 1

√2√2

√2√2

√2√2√2√2

√2

√2

√2√2

14

Y

X

f(x)

Y

X

f(x)

)5π – 6√—3

125π6(

)π + 6√—3

12π6(

12

2xx2 + 1

328 SOLUCIONARIO

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b) y' =

y'' = –

y'' ? 0

Puntos de inflexión: no tiene.

Convexa («): (–1, 1)

Cóncava (»): (–@, –1) � (1, +@)

44. Calcula los puntos de inflexión y determina la curvaturade la siguiente función:

y =

Solución:

y' = –

y'' = –

y'' ? 0

Puntos de inflexión: no tiene.

Convexa («): ÖCóncava (»): (–2, 2)


y = e–x2

Solución:

y' = –2x e–x2

y'' = (4x2 – 2)e–x2

y'' = 0 ò x = – /2, x = /2

y''' = 4x(3 – 2x2)e–x2

y'''(– /2) = 4 / ? 0

y'''( /2) = –4 / ? 0

Punto de inflexión:A(– /2, 1/ ), B( /2, 1/ )

Convexa («): (–@, – /2) � ( /2, +@)

Cóncava (»): (– /2, /2)


y =

Solución:

y' =

y'' =

y'' = 0 ò x = e2

y''' =

y'''(e2) = – ? 0

Puntos de inflexión:A(e2, e2/2)

Convexa («): (1, e2)

Cóncava (»): (0, 1) � (e2, +@)

47. Calcula los puntos de inflexión y determina la curvaturade la siguiente función en [0, 2π]:

y = x + 2 cos x

Solución:

y' = 1 – 2 sen x

y'' = –2 cos x

y'' = 0 ò x = π/2, x = 3π/2

y''' = 2 sen x

y'''(π/2) = 2 ? 0

y'''(3π/2) = –2 ? 0

Punto de inflexión: A(π/2, π/2), B(3π/2, 3π/2)

Convexa («): (π/2, 3π/2)

Cóncava (»): (0, π/2) � (3π/2, 2π)

18e4

–6 + L2 xx2 L4 x

2 – L xx L3 x

–1 + L xL2 x

xL x

√2√2

√2√2

√e√2√e√2

√e√2√2

√e√2√2

√2√2

4

(4 – x2)√4 – x2

x

√4 – x2

√4 – x2

2(3x2 + 1)(x2 – 1)3

2x(x2 – 1)2


4. Regla de L’Hôpital

Calcula los siguientes límites:

52.

Solución:

= = = =

= = –

53. x

Solución:

x = [00] = e( L x)

= e =

= e = e3

54. (1 – cos x) cotg x

Solución:

(1 – cos x) cotg x = [0 · @] = =

= = = 0

55. (1 + x)3/x

Solución:

(1 + x)3/x = [1@] = e = e =

= e = e3

56.(2 – x)ex – (2 + x)

x2límx80

31 + xlím

x80

31 + x

1límx80

3 L(1 + x)xlím

x80límx80

límx80

sen xsec2 x

límx80]0

0[1 – cos x

tg xlímx80

límx80

límx80

3/x1/xlím

x80

3 L x4 + L xlím

x80

34 + L xlím

x80

34 + L xlím

x80

34 + L xlím

x80

12

cos x4e2x – 2exlím

x80

]00[sen x

2(ex – 1)exlímx80]0

0[1 – cos x(ex – 1)2

límx80

1 – cos x(ex – 1)2

límx80

330 SOLUCIONARIO

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Solución:

= =

= = =

= = 0

57. L x L (x – 1)

Solución:

L x L (x – 1) = [0 · (–@)] = =

= = = =

= (–L2 x – 2 L x) = 0

58. (sen x)tg x

Solución:

(sen x)tg x = [1@] = etg x L sen x

=

= e = e(–cos x sen x)

= 1

59. –

Solución:

– = [@ – @] =

= = =

= = =

= =

60. (ex + x3)

Solución:

(ex + x3) = [@0] = eL(ex + x3)

=

= e = e = e =

= e = e = e = eex

exlímx8+@

ex

ex + 6lím

x8+@

ex + 6ex + 6x

límx8+@

ex + 6xex + 3x2lím

x8+@

ex + 3x2

ex + x3límx8+@

L(ex + x3)x

límx8+@

1xlím

x8+@

1xlím

x 8+@

1xlím

x8+@

12

1L(1 + x) + 2lím

x80

]00[x

(x + 1) L (1 + x) + xlímx80

]00[)x – L(1 + x)

x L(1 + x)(límx80

)1x

1L(1 + x)(lím

x80

)1x

1L (1 + x)(lím

x80

límx80

L sen x1/tg xlím

x8π/2

límx8π/2lím

x 8π/2

límx8π/2

límx81

]00[x L2 x

–x + 1límx81

1—x – 1–1—

x L2 x

límx81

L(x – 1)1

L x

límx81

límx81

límx81

–ex – ex + (2 – x)ex

2límx80

]00[–ex + (2 – x)ex – 1

2xlímx80

]00[(2 – x)ex – (2 + x)

x2límx80


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73. Se considera la curva de ecuación y = x3 – 6x

Halla, si existen, las coordenadas de sus máximos y mí-nimos relativos.

Solución:

y' = 3x2 – 6

y'' = 6x

y' = 0 ò x = – , x =

Máximo relativo:A(– , 4 )

Mínimo relativo: B( , –4 )

74. Dada la función f(x) = x3 + x2 – 2x + 1

a) determina sus máximos y sus mínimos relativos.

b) calcula sus puntos de inflexión.

Solución:

f '(x) = x2 + x – 2

a) f '(x) = 0 ò x = –2, x = 1

Máximo relativo: A(–2, 13/3)

Mínimo relativo: B(1, –1/6)

b) f ''(x) = 2x + 1

f ''(x) = 0 ò x = –1/2

f '''(x) = 2

Punto de inflexión: C(–1/2, 25/12)

75. Determina los intervalos de crecimiento y decreci-miento de la función siguiente:

f(x) = 2x +

Solución:

f '(x) = 2 –

f '(x) = 0 ò x = –1/2, x = 1/2

Creciente (�): (–@, –1/2) � (1/2, +@)

Decreciente (�): (–1/2, 0) � (0, 1/2)

76. Dada la curva siguiente:

y =

calcula los máximos y mínimos relativos y los intervalosde crecimiento y decrecimiento de la función.

Solución:

f '(x) =

f '(x) = 0 ò x = 0





77. Dada la función siguiente:

f(x) =

determina sus máximos y mínimos relativos.

Solución:

f '(x) =

f '(x) = 0 ò x = –1, x = 1

Máximo relativo:A(1, 1/2)

Mínimo relativo: B(–1, – 1/2)

78. Sea la función f(x) = 2x2 – x3

Calcula:

a) las coordenadas de sus máximos y mínimos rela-tivos.

b) los intervalos donde es creciente y decreciente.

Solución:

f '(x) = 4x – x2

f '(x) = 0 ò x = 0, x = 4

Máximo relativo:A(4, 32/3)

Mínimo relativo: O(0, 0)

Creciente (�): (0, 4)

Decreciente (�): (–@, 0) � (4, +@)

13

1 – x2

(x2 + 1)2

xx2 + 1

4x(x2 + 1)2

x2 – 1x2 + 1

12x2

12x

12

13

√2√2

√2√2

√2√2

336 SOLUCIONARIO

© G

rupo

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toria

l Bru

ño, S

.L.


Calcula los siguientes límites:

82.

Solución:

= = =

= = = =

= = –13

–cos x – cos x + x sen x6lím

x 80

]00[–sen x – x cos x

6xlímx 80]0

0[–x sen x

3x2límx 80]0

0[x cos x – sen xx3lím

x 80

x cos x – sen xx3lím

x80

83. –

Solución:

( – ) = [@ – @] = ( ) = =

= = =

= = 12)1

cos (x – 1) + cos (x – 1) – x sen (x – 1) – —x2

1 1 1– — sen (x – 1) + — cos (x – 1) + — cos (x – 1) – L x sen (x – 1)x2 x x

(límx 81

]00[)1

sen (x – 1) + x cos (x – 1) – —x

1— sen (x – 1) + L x cos (x – 1)x(lím

x 81

]00[x sen (x – 1) – L x

L x sen (x – 1)límx 81

1sen (x – 1)

xL xlím

x 81

)1sen (x – 1)

xL x(lím

x81


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.L.

84.

Solución:

= = =

Obsérvese que = 0

85. arc sen x cotg x

Solución:

arc sen x cotg x = [0 · @] = =

= = = 1

86. (cos x)

Solución:

(cos x) = [1@] = eL cos x

=

= e = e = e = e–

=

87. (cotg x)

Solución:

(cotg x) = [@0] = e =

= e = e =

= e = e–1 =

88.

Solución:

= = =

= = =

= + 1 = 3

89.tg x

Solución:tg x

= [@0] = etg x L(1/x)

= e =

= e = e = e2 sen x cos x

= e0 = 1

90. –

Solución:

– = [@ – @] = =

= = = =

= = 0

91.x

Solución:

x

= [1@] = ex L

=

= e = e = e2

92. (L x)x – 1

Solución:

(L x)x – 1 = [00] = e(x – 1) L (L x)

= e =

= e = e = e0 = 1

93. Calcula –

Solución:

– = [@ – @] =

= = =

= =

El límite no existe cuando x 8 0

0 si x 8 0+

No existe si x 8 0–°¢£

1 1—+ —2√—1 + x 2√

—1 – x

1—2√

—x

límx 80

]00[√

—1 + x – √

—1 – x

√xlím

x 80

)1√— – 1x

1√— + 1x(lím

x 80

)1√— – 1x

1√— + 1x(lím

x80

–2(x – 1)L x + 1lím

x81+

–(x – 1)2

x L xlím

x81+

L(L x)1

x – 1

límx81+lím

x81+límx 81+

límx81+

–8x2

–4x2 – 4x + 3lím

x8+∞

2x + 3L —

2x – 11—x

límx8+∞

2x + 32x – 1lím

x8+∞)2x + 32x – 1(lím

x 8+∞

)2x + 32x – 1(lím

x8+@

–sen xcos x + cos x – x sen xlím

x 80

]00[cos x – 1

sen x + x cos xlímx 80]0

0[sen x – xx sen xlím

x 80)1sen x

1x(lím

x 80

)1sen x

1x(lím

x80

límx80+

sen2 xxlím

x80+

–1/x–cosec2lím

x80+

–L xcotg xlím

x80+lím

x80+)1x(lím

x 80

)1x(lím

x80

)2cos3 x(lím

x 80

2 sec2 x tg x + sen xsen xlím

x 80]00[

sec2 x – cos x1 – cos xlím

x 80]00[tg x – sen x

x – sen xlímx 80

tg x – sen xx – sen x

límx80

1e

–1cos2 x – sen2 x

límx80+

–xsen x cos xlím

x80+

–x cosec2 xcotg xlím

x80+

L cotg xL xlím

x80+

1L xlím

x 80+

1L xlím

x80+

1

√e

12

–sec2 x2 cos 2 xlím

x80

–tg xsen 2xlím

x80

L cos xsen2 x

límx80

1sen2 x

límx80

1sen2 xlím

x 80

1sen2 xlím

x80

1—√—1 – x2

sec2 xlím

x 80]00[

arc sen xtg xlím

x 80lím

x 80

límx80

)3(L x)2

xlímx 8+∞(

12

13(L x)2—+ 2

x

límx 8+∞]@

@[x(L x)3 + 2x

límx 8+∞

x(L x)3 + 2x

límx8+@


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.L.

98. Sea la función f(x) = x + con x ? 0

a) Halla las coordenadas de sus máximos y mínimos re-lativos. Estudia la monotonía.

b) Determina los intervalos de concavidad y conve-xidad.

Solución:

a) f '(x) = 1 –

f '(x) = 0 ò x = –1, x = 1

Máximo relativo:A(–1, –2)


Creciente (�):(–@, –1) � (1, +@)

Decreciente (�): (–1, 0) � (0, 1)

b) f ''(x) =

f ''(x) ≠ 0 para todo x

Punto de inflexión: no tiene.

Convexa («): (0, +@)

Cóncava (»): (–@, 0)

99. Dada la función f(x) = e , determina los intervalosde crecimiento y decrecimiento, y los extremos relati-vos de la función.

Solución:

f '(x) = e

f '(x) = 0 ò x = –1, x = 1

Máximo relativo:A(1, e)

Mínimo relativo: B(–1, 1/e)

Creciente (�): (–1, 1)

Decreciente (�): (–@, –1) � (1, +@)

100. Dada la función

f(x) = para x ? 0 y x ? 2,

determina los intervalos de crecimiento y decreci-miento de la función.

Solución:

f '(x) = –

f '(x) ? 0 para todo x



Creciente (�): ÖDecreciente (�): (–@, 0) � (0, 2) � (2, +@)

101. Sea f(x) = L

Determina los intervalos de crecimiento y decreci-miento de f

Solución:

Dom f = (– , 1/2) � ( , +@)√2√2

x2 – 22x – 1

3(3x2 – 2x + 2)x2(x – 2)2

9x – 3x2 – 2x

2xx2 + 12(1 – x2)

(x2 + 1)2

2xx2 + 1

2x3

1x2

1x

Problemas

340 SOLUCIONARIO

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f '(x) =

f '(x) ? 0 para todo x



Creciente (�): (– , 1/2) � ( , +@)

Decreciente (�): Ö

102. Dada la función f(x) = , calcula:

a) los máximos y los mínimos relativos.

b) los puntos de inflexión.

Solución:

a) f '(x) =

f '(x) = 0 ò x = – , x =

Máximo relativo:A( , 2 /9)

Mínimo relativo: B(– , –2 /9)

b) f ''(x) =

f ''(x) = 0 ò x = – , x =

f '''(x) =

f '''(– ) = 1/9 ? 0

f '''( ) = 1/9 ? 0

Puntos de inflexión:

C(– , –5 /36), D( , 5 /36)

103. Calcula los máximos y mínimos relativos de:

f(x) = –x L x

Solución:

f '(x) = –1 – L x

f '(x) = 0 ò x = 1/e

Máximo relativo:A(1/e, 1/e)


104. Dada la función f(x) =

halla los intervalos de crecimiento y decrecimiento dela función.

Solución:

f '(x) =

f '(x) = 0 ò x = 0, x = 4


Mínimo relativo:A(4, 8/9)

Creciente (�): (–@, –2) � (–2, 0) � (4, +@)

Decreciente (�): (0, 1) � (1, 4)

105. Sea la función f(x) = x |x – 1|2. Halla los extremos y lospuntos de inflexión de la función f

Solución:

f(x) = x�x – 1�2 = x(x – 1)2 = x3 – 2x2 + x

f '(x) = 3x2 – 4x + 1

f '(x) = 0 ò x = 1/3, x = 1

f ''(x) = 6x – 4

Máximo relativo:A(1/3, 4/27)


f ''(x) = 0 ò x = 2/3

Punto de inflexión: C(2/3, 2/27)

106. Sea f(x) = e–x(x2 + 6x + 9). Halla los intervalos de creci-miento y decrecimiento.

Solución:

f '(x) = –(x2 + 4x + 3)e–x

f '(x) = 0 ò x = –3, x = –1

Máximo relativo:A(–, 4e)

Mínimo relativo: B(–3, 0)

Creciente (�): (–3, 1)

Decreciente (�): (–@, –3) � (1, +@)

107. Estudia el crecimiento de f(x) = ex(cos x + sen x) y determina los máximos y mínimos relativos parax é[0, 2π]

Solución:

f '(x) = 2ex cos x

f '(x) = 0 ò x = π/2, x = 3π/2

Máximo relativo:A , e

Mínimo relativo: B , –e

Creciente (�): (0, π/2) � (3π/2, 2π)

Decreciente (�): (π/2, 3π/2)

)3π23π

2()π

2π2(

x(x – 4)(x2 + x – 2)2

x2

x2 + x – 2

√6√6√6√6

√6

√6

6(10 – x2)x6

√6√6

2(x2 – 6)x5

√3√3

√3√3

√3√3

3 – x2

x4

x2 – 1x3

√2√2

2(x2 – x + 2)(x2 – 2)(2x – 1)


123. Sea la función f(x) = sen x. Calcula la ecuación de la tan-gente a la gráfica de f en el punto de abscisa

x =

Solución:

f '(x) = cos x

Punto:A(π/4, /2)

Recta tangente:

y – /2 = f '(π/4)(x – π/4)

y – /2 = /2(x – π/4)

y = /2(x – π/4 + 1)

124. Se considera la función siguiente:

f(x) = 1

4 – x2

√2

√2√2

√2

√2

π4

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