ejercicios calculo
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- 139 -
- 139 -
11. Dada la función
−=−
−≠+
−
=
2
32
2
3,
32
94
)(
2
xsi
xsix
x
xf
a. Determine )(2
3xflim
x −→
b. demuestre
−≠
−→ 2
3)(
23
fxflimx
c. ¿es continua la función en ?2
3−=x
12. Sea
>−
≤≤−+
−<−
=
35
332
32
)(
xsixb
xsibax
xsiax
xf
Determine los valores de a y b tales que la función sea continua en todo R.
- 140 -
- 140 -
LIMITES:
1. Aplique operatoria algebraica convencional y verifique los resultados;
1. 11
21
=
→ x
limx
13. 3→x
lim3
2142
−
−+
x
xx = 10
2. 2→x
lim ( ) 654 2 =− xx 14. 0→x
lim22
22
2 aaxx
ax
++
− = -1, ≠a 0
3. ( ) 71042
1=+−
→xxlim
x 15.
0→alim
22
22
2 aaxx
ax
++
− = 1, x ≠ 0
4. 0→n
lim63
532
2
−+
−+
nn
nn =
6
5 16.
axlim
→ 22
22
2 aaxx
ax
++
− = 0, ≠a 0
5. 3→x
lim3
2142
−
−+
x
xx = 10 17.
0→xlim
275
2257
3
−
+
x
x = -1
6. 2→x
lim32
562
2
−−
++
xx
xx = -7 18. 4
2
42
2=
−
−
→ x
xlimx
7. 1−→x
lim32
562
2
−−
++
xx
xx = -1 19.
2→xlim
2
22
+
+
x
x =
2
3
8. 1→x
lim3
92
−
−
x
x = 4 20.
1−→xlim
1
12
−
−
x
x = 0
9. 3→x
lim2
32−
−
x
x = 0 21.
2−→xlim
2
83
+
+
x
x = 12
10. 2→y
lim2
652
+
++
y
yy = 5 22.
4→xlim
4
643
−
−
x
x = 48
11. 2→y
lim2
652
−
+−
y
yy = -1 23.
2→xlim
253
1032
2
−−
−+
xx
xx = 1
12. 3−→x
lim3
342
+
++
x
xx = -2 24.
2−→hlim
6
442
23
−−
++
hh
hhh = 0
- 141 -
- 141 -
25. ax
lim→ 22
33
xa
ax
−
− = -
2
3a
26. 4→x
limxx
xxx
4
4332
23
−
−−− =
421
27. 1→x
lim1
362 234
−
++−
x
xxx = -8
28. 1→h
lim( )
h
h 112
−+ = 3
29. 1→x
limx
x
2
33 − = 0
30. 2→x
lim2
2
11
−
−
x
x = -
4
1
31. 2→x
lim8
163
4
−
−
x
x =
3
8
32. 1→x
lim
−
−−
−
−
9
3
3
92
2
x
x
x
x =
4
15
33. 3
4
2
12
23
1=
−+
−−+
→ xx
xxxlimx
34. 3
2
2
12
23
1=
−+
−+−
→ xx
xxxlimx
35. 43
375 23
3=
−
−+−
→ x
xxxlimx
36. 163
3523
3=
−
−−−
→ x
xxxlimx
37. 3
4
1
323
2
1−=
+
−−
−→ x
xxlimx
- 142 -
- 142 -
2. Aplicar criterios de mayor potencia y racionalización según convenga verifique los
resultados:
1. ∞→x
limxxx
xx
36
13234
24
−−
+− =
3
1
2. ∞→x
lim352
322
2
−+
+−
xx
xx =
2
1
3. ∞→x
lim103
4237
25
−+
−
xx
xx = 0
4. ∞→n
lim625
532
2
−+
−
nn
nn =
5
3
5. 3
1
73
152
2
=+
+−
∞→ x
xxlimx
6. ∞→x
lim52
210623
23
++
+++
xx
xxx=
2
1
7. ∞→t
lim
+
+
1
12
t
t, para
→= 0,
1h
ht = 0
8. ∞→n
lim( )
+−
+
+
11
22
3
n
n
n
nn = 1
9. 4→n
lim4
2
−
−
x
x =
4
1
10. 0→x
limxx
x
−−+ 22 = 2
11. 1→x
lim1
1
−
−
x
x = 2
12. 0→h
limh
h 24 −+=
4
1
13. 1→x
lim1
12
3
−
−
x
x =
2
3
14. 1→x
lim 44 −x = 0 27. ∞→x
lim3002
137
27
++
+−
xx
xx =
2
1
- 143 -
- 143 -
15. ∞→x
lim ( )xxx 12112 23 +− = 2 28. ax
lim→ ax
axax
−
+−−3 =
a2
1
16. ∞→x
limxxx
xx
55
1634
3
−+
− = 0 29.
∞→xlim
2
7
2
5753
45
−=−
+
xx
xx
17. ∞→x
limx
xx +23 = 3 30.
∞→xlim xxx −+2
= 2
1
18. ∞→x
limxxx
xx
36
12823
23
−+
+− =
3
4 31.
81→xlim
9
81
−
−
x
x = 18
19. 1→x
lim1
1
−
−
x
x =
2
1 32.
∞→xlim ( )3232 22 +−+++ xxxx = 2
20. ∞→x
lim852
610
3
++
−
xx
xx = 0 33.
∞→xlim ( )xxx 622 22 −− = 2
2
3
21. ∞→x
lim20012
149210664
24
−
−+
x
xx =
2
1 34.
∞→xlim
( )( )( )( )43
21
++
++
xx
xx = 1
22. ∞→x
lim2
14
3
+
+
x
x = 0 35. 3
3 2
=+
∞→ x
xxlimx
23. ∞→x
lim11003
563
23
+−
+−
xx
xx = 2 36.
3
2
3
124 2
=++
∞→ x
xxlimx
24. ∞→x
lim7
252
3
++
+
xx
xx = ∞ 37.
3
2
3
124 2
=++
∞→ x
xxlimx
25. 0→x
lim11
113 −+
−+
x
x =
2
3 38.
∞→xlim
3
2
39
4
2
2
=−
+
xx
xx
39. ∞→n
lim nn −+1 = 0 45. ∞→x
lim4
86
2
3
x
xx −− = 0
40. 21
432
4
2
=+
−−
∞→ x
xxlimx
46. ∞→x
lim2
2
53
25
xx
x
+
− =
5
2−
41. ∞→n
lim15
22
2
−
+
n
nn =
5
2 47.
81
16
73
324
=
+
−
∞→ n
nlimx
- 144 -
- 144 -
42. ∞→n
lim47
5432
2
−
++
n
nn =
7
3 48.
axlim
→ ax
axax
−
+−−3 =
a2
1
43. ∞→n
lim
4
32
24
+
−
n
n = 16 49.
∞→nlim
12 3
3
+
+
n
nn =
2
1
44. ∞→n
lim1
12
+
+
n
n = 2 50.
∞→nlim 3
1
2
+n
n =
3 2
3. El costo en millones de dólares para el gobierno de aprehender un x% de cierta droga ilegal, a su entrada por las fronteras, viene dado por:
1000,100
528<≤
−= x
x
xC
a. calcular el costo de aprehender el 25%
b. Hallar el límite de C cuando 100→x
4. Una partícula cae del reposo bajo la acción de la gravedad. ¿Cuál es la velocidad
instantánea después de 2
11 segundos?.
5. Una pelota se arroja verticalmente hacia arriba con una velocidad de 40cm/seg. La
distancia recorrida en cm después de t segundos está dada por 21640 tts −= .
Determine la velocidad instantánea; a. después de un segundo Rp.:8cm/seg b. después de dos segundos Rp.:-24cm/seg
6. En el ejercicio anterior, calcule la velocidad instantánea después de t segundos.
a. ¿qué ocurre cuando 4
5=t ?
b. ¿cuál es la velocidad instantánea cuando 2
5=t ?
- 145 -
- 145 -
7. Aplique Teorema de L’ Hopital y verifique los resultados:
a. 1→x
lim1
14
3
−
−
x
x =
3
4
b. 1→x
lim( )2
33 2
1
12
−
+−
x
xx =
9
1
c. 27→x
lim3
273 −
−
x
x = 27
d. 5→x
lim5
41
−
−−
x
x = -
2
1
e. 4→x
lim4
162
−
−
x
x = 8
f. 0→h
limh
xhx −+ =
x2
1
g. 0→h
limh
xhx
11−
+ =
xx2
1−
h. 4→x
lim22
312
−−
−+
x
x =
3
22
i. 7→x
lim49
322 −
−−
x
x =
56
1−
j. 1→x
lim1
13 −
−
x
x =
6
1
k. 0→x
lim
xx
x1
51
+
+
= 5
l. 01
12
3
1=
+
+
−→ x
xlimx
- 146 -
- 146 -
“DERIVADAS”
EJERCICIOS
I- Determinar la primera derivada, usando las operaciones básicas de derivación;
1. 8542 23 +−+= xxxy 586' 2 −+= xxy
2. 32 7
2
335 xxxy −−+−=
22133' xxy −−=
3. ( )42−= xy ( )3
24' −= xy
4. ( )32 2+= xy ( )22 26' += xxy
5. ( )1024 xy −= ( )92420' xxy −−=
6. ( )62 542 −+= xxy ( ) ( )445426'52 +−+= xxxy
7. 35
3
1
5
1xxy += y’=
2
3
4
5 2
1
2
1x
xx
x+
8. 43 2 −= xy
43
3'
2 −=
x
xy
9. 21 xy −=
21'
x
xy
−−=
10. 32
346
xxxy −+=
432
986'
xxxy +−−=
11. ( )23 1+= xxy ( ) ( )1213' 322 +++= xxxxy
12. ( ) ( )2331 −+= xxy ( ) ( ) ( ) ( )312313'
322−++−+= xxxxy
13. ( ) ( )3222 xxy −+= ( ) ( ) ( ) ( )223
223222' xxxxy −+−−+=
14. 1
1
−
+=
x
xy
( )21
1
1
1'
−
+−
−=
x
x
xy
15. 2
2 32
x
xxy
−+=
3
2
2
322
22'
x
xx
x
xy
−+−
+=
16. 2
12
2
+
+=
x
xy
( )22 2
2'
+=
x
xy
17. ( )3
12
1
+=
xy
( )412
6'
+−=
xy
18. 9
1
2 −
−=
xy
( )32 9
'
−
=
x
xy
II.- En los siguientes ejercicios aplicar las propiedades de las derivadas antes mencionadas;
- 147 -
- 147 -
1. x
xy
23
23
+
−=
2)23(
12'
xy
+−=
2. 243 xxy −+=
y
xy
−=
2'
3. xy += 1
( ) xxy
+=
14
1'
4. ( )23sen 2 += xy )46sen(3' += xy
5. xxy 2sentg2
1⋅= xy 2sen' =
6. ( )23ln += xy
3
2'
+=
xy
7. ( )xy 3senln= xgy 3cot3' =
8. ( )21ln xxy ++= 2
1
1'
xy
+=
9. xexy ⋅= 2
)2(' += xxey x
10. xey x cos⋅= −
)cos(sen' xxey x +−= −
11. xxy sen23 ⋅=
( )x
xx
xy cos
1sen
3
2'
623
+=
12. ( )φω += tAy cos
( )φωω +−= tAy sen' 2
13. ( ) 51
2ln2 −= xy ( )25
2'
−=
xy
14. .,2 ln cteaay xx == −
−⋅⋅= −
xaay
xx
2
11ln2' ln
15. xy 22 +=
xxy
224
2'
+=
16. 13
2
+=
x
xy
( )23
4
1
2'
+
−=
x
xxy
- 148 -
- 148 -
17. ( )372 −= xy ( )2
726' −= xy
18. ( )4493 −= xy ( )3
49108' −= xy
19. 2
1
−=
xy
( )2
2
1'
−−=
xy
20.
2
3
1
−=
xy
( )33
2'
−−=
xy
21. 4
33 −
=x
y ( )23
2
4
9'
−−=
x
xy
22. ( )42 2−= xxy
( ) )23)22'3
−−= xxxy
23. xy −= 1 x
y−
−=12
1'
24. 122 −+= xxy ( )
12
1'
2 −+
+=
xx
xy
25. 3 2 49 += xy
( ) 32
2 49
6'
+
=
x
xy
26. 242 xy −=
24
2'
x
xy
−−=
27. ( ) 32
29 xy −=
( ) 31
293
4'
x
xy
−
−=
28. 2
1
+=
xy
( ) 23
22
1'
+−=
xy
29. 21 xxy −=
2
2
21
21'
x
xy
−
−=
30. 12 +
=x
xy
( )32 1
1'
+
=
x
y
- 149 -
- 149 -
31. 1
23
−
+=
x
xy
( )21
5'
−−=
xy
32. xxy cos2
12 −= xxy sen2
12' +=
33. xx
y sen31
−= xx
y cos31
'2
−−=
34. xxy cos34 += xx
y sen32
' −=
III.- Aplicar las fórmulas de derivación de funciones trigonométricas;
1. xy sen5= 2. xy cos7=
3. xy tg2= 4. xcy tg6−=
5. xy sec3= 6. xy csc5=
7. xxy sen2 ⋅= 8. xxy sec3 ⋅=
9. xxy sen3= 10. xxy −= tg
11. xxcy −−= tg 12. xy 2tg=
13. xy 3sen 2= 14. xy 2sen 3=
15. xy 3sen= 16. xxy 4sen3cos ⋅=
17. xy 4cos3= 18. xxy 3sen 52 ⋅=
19. ( )23sen5 += xy 20. ( )523sen += xy
21. xxxy cossen −= 22. xxy tgsen ⋅=
23. xcxy tg2csc3 +=
24. xxxxxy coscos2sen2 2−+=
25. xxxxxy sensen2cos2 2+−= 26. xxy 2sen 52=
27. xxxy cossen ⋅−= 28. xy 2sen=
29. x
xy
csc= 30.
x
xy
cos
sen1 +=
31. x
xy
cos
sen1 −= 32.
x
xy
tg
sec31 +=
- 150 -
- 150 -
Respuestas:
1. xy cos5'=
2. xy sen7' −=
3. xy 2sec2'=
4. xecy 2cos6'=
5. xtanxy sec3'=
6. anxecxy cotcos5' −=
7. )cossen2(' xxxxy +=
8. )3(sec' 2 xtanxxxy +=
9. )cossen3(' 2 xxxxy +=
10. xtany 2'=
11. xany 2cot'=
12. x
xtanxtany
21'
+=
13. xxy 3cos3sen6'=
14. xxy 2cos2sen6' 2=
15. xxy cossen3' 2=
16. xxxxy 4cos3cos44sen3sen3' +−=
17. xxy 4sen4cos12' 2−=
18. xxxxxy 3cos3sen153sen2' 425 +=
19. ( ) ( )23cos23sen15' 4 ++= xxy
20. ( )( )( )452323cos15' ++= xxy
21. xxy sen'=
22. xxxtanxy 2secsencos' +=
23. xananxecxy 2cot22cotcos3' −−−=
24. xxy sen' 2=
25. xxxxxy cossen4cos4' 2−−=
26. xxxxxy 2cos2sen102sen2' 425 +=
27. xy 2sen2'=
28. xy 2cos2'=
29. 3
cos
2
1cotcos'
x
ecx
x
anxecxy −−=
30. xx
xy sen
cos
sen11'
2
++=
31. xx
xy sen
cos
sen11'
2
−+−=
32. ( )xtanxtan
xxy
2
21
sec31sec3' +
+−=