Estudio de Continuidad y Derivabilidad de Funciones: Casos Prácticos

Estudio de la Continuidad y Derivabilidad de las Siguientes Funciones

Caso a)

En primer lugar, estudiamos la continuidad en x = 0.

función

continuidad

La función es continua, por lo tanto, podemos estudiar la derivabilidad.

función

función

No es derivable en x = 0.

Caso b)

función

En primer lugar, estudiamos la continuidad en x = 0.

continuidad

La función no es continua, por lo tanto, tampoco es derivable.

Caso c)

Hallar el punto en que y = |x + 2| no tiene derivada. Justificar el resultado representando su gráfica.

cálculo de derivadas

cálculo de derivadas

La función es continua en toda R .

cálculo de derivadas

f’(−2) = −1f’(−2)+ = 1

No será derivable en: x= -2.

cálculo de derivadas

En x = -2 hay un pico, por lo que no es derivable en x= -2.

Caso d)

Función a trozos

La función no es continua en x = 0 porque no tiene imagen, por lo tanto, tampoco es derivable.

Estudio del otro punto

Estudio del otro punto

Estudio del otro punto

Por lo que es continua. Veamos si es derivable mediante las fórmulas de derivadas trigonométricas inmediatas.

Derivada de f(x)

Derivadas laterales

Como las derivadas laterales no coinciden, no es derivable en el punto.

Caso e)

¿Para qué valores de “a” es derivable la siguiente función?

Función a trozos

¿Para qué valores de a es derivable?

Solución

Solución

Solución

Solución

Solución

Solución

Solución

Solución

Solución

Solución

Derivable para a = 1

Caso f)

En este ejercicio hay varios fallos de “imprenta”

ex si x<0

f(x)= 1- x2 si 0

x-1 si x=>1

Cada rama de la función es continua y derivable donde está definida por tratarse de funciones continuas y derivables en todo su dominio (exponencial y polinómica). Donde puede existir discontinuidad es en los puntos x=0 y x=1.

Estudio de la continuidad en x=0.

Continuidad y derivabilidad

Continuidad y derivabilidad

Continuidad y derivabilidad

Por lo tanto, se cumple:

Continuidad y derivabilidad

Y la función es continua en x=0.

Continuidad en x=1.

Continuidad y derivabilidad

Continuidad y derivabilidad

Y la función también es continua en x=1. Consecuentemente, la función es continua en todo R.

Estudio de la derivabilidad en el punto x=0

e x si x

f(x) = -2x si 0

1 si x = > 1

Continuidad y derivabilidad

Continuidad y derivabilidad

No existe derivada Continuidad y derivabilidad

Y, por lo tanto, f(x) no es derivable en x=0.

Derivabilidad en x=1.

Continuidad y derivabilidad

No existe Continuidad y derivabilidad

Y, por lo tanto, f(x) no es derivable en x=1.

Consecuentemente, f(x) es derivable en: Continuidad y derivabilidad

Continuidad y derivabilidad

f’(−2) = −1f’(−2)+ = 1

No será derivable en: x= -2.

cálculo de derivadas

En x = -2 hay un pico, por lo que no es derivable en x= -2.

Caso d)

Función a trozos

La función no es continua en x = 0 porque no tiene imagen, por lo tanto, tampoco es derivable.

Estudio del otro punto

Estudio del otro punto

Estudio del otro punto

Por lo que es continua. Veamos si es derivable mediante las fórmulas de derivadas trigonométricas inmediatas.

Derivada de f(x)

Derivadas laterales

Como las derivadas laterales no coinciden, no es derivable en el punto.

Caso e)

¿Para qué valores de “a” es derivable la siguiente función?

Función a trozos

¿Para qué valores de a es derivable?

Solución

Solución

Solución

Solución

Solución

Solución

Solución

Solución

Solución

Solución

Caso f)

En este ejercicio hay varios fallos de “imprenta”

ex si x<0

f(x)= 1- x2 si 0

x-1 si x=>1

Cada rama de la función es continua y derivable donde está definida por tratarse de funciones continuas y derivables en todo su dominio (exponencial y polinómica). Donde puede existir discontinuidad es en los puntos x=0 y x=1.

Estudio de la continuidad en x=0.

Continuidad y derivabilidad

Continuidad y derivabilidad

Continuidad y derivabilidad

Por lo tanto, se cumple:

Continuidad y derivabilidad

Y la función es continua en x=0.

Continuidad en x=1.

Continuidad y derivabilidad

Continuidad y derivabilidad

Y la función también es continua en x=1. Consecuentemente, la función es continua en todo R.

Estudio de la derivabilidad en el punto x=0

e x si x

f(x) = -2x si 0

1 si x = > 1

Continuidad y derivabilidad

Continuidad y derivabilidad

No existe derivada Continuidad y derivabilidad

Y, por lo tanto, f(x) no es derivable en x=0.

Derivabilidad en x=1.

Continuidad y derivabilidad

No existe Continuidad y derivabilidad

Y, por lo tanto, f(x) no es derivable en x=1.

Consecuentemente, f(x) es derivable en: Continuidad y derivabilidad

Continuidad y derivabilidad

Derivadas laterales

Como las derivadas laterales no coinciden, no es derivable en el punto.

Caso e)

¿Para qué valores de “a” es derivable la siguiente función?

Función a trozos

¿Para qué valores de a es derivable?

Solución

Solución

Solución

Solución

Solución

Solución

Solución

Solución

Derivable para a = 1

Solución

Caso f)

En este ejercicio hay varios fallos de “imprenta”

ex si x<0

f(x)= 1- x2 si 0

x-1 si x=>1

Cada rama de la función es continua y derivable donde está definida por tratarse de funciones continuas y derivables en todo su dominio (exponencial y polinómica). Donde puede existir discontinuidad es en los puntos x=0 y x=1.

Estudio de la continuidad en x=0.

Continuidad y derivabilidad

Continuidad y derivabilidad

Continuidad y derivabilidad

Por lo tanto, se cumple:

Continuidad y derivabilidad

Y la función es continua en x=0.

Continuidad en x=1.

Continuidad y derivabilidad

Continuidad y derivabilidad

Y la función también es continua en x=1. Consecuentemente, la función es continua en todo R.

Estudio de la derivabilidad en el punto x=0

e x si x

f(x) = -2x si 0

1 si x = > 1

Continuidad y derivabilidad

Continuidad y derivabilidad

No existe derivada Continuidad y derivabilidad

Y, por lo tanto, f(x) no es derivable en x=0.

Derivabilidad en x=1.

Continuidad y derivabilidad

No existe Continuidad y derivabilidad

Y, por lo tanto, f(x) no es derivable en x=1.

Consecuentemente, f(x) es derivable en: Continuidad y derivabilidad

Continuidad y derivabilidad

Caso f)

En este ejercicio hay varios fallos de “imprenta”

ex si x<0

f(x)= 1- x2 si 0

x-1 si x=>1

Cada rama de la función es continua y derivable donde está definida por tratarse de funciones continuas y derivables en todo su dominio (exponencial y polinómica). Donde puede existir discontinuidad es en los puntos x=0 y x=1.

Estudio de la continuidad en x=0.

Continuidad y derivabilidad

Continuidad y derivabilidad

Continuidad y derivabilidad

Por lo tanto, se cumple:

Continuidad y derivabilidad

Y la función es continua en x=0.

Continuidad en x=1.

Continuidad y derivabilidad

Continuidad y derivabilidad

Y la función también es continua en x=1. Consecuentemente, la función es continua en todo R.

Estudio de la derivabilidad en el punto x=0

e x si x

f(x) = -2x si 0

1 si x = > 1

Continuidad y derivabilidad

Continuidad y derivabilidad

No existe derivada Continuidad y derivabilidad

Y, por lo tanto, f(x) no es derivable en x=0.

Derivabilidad en x=1.

Continuidad y derivabilidad

No existe Continuidad y derivabilidad

Y, por lo tanto, f(x) no es derivable en x=1.

Consecuentemente, f(x) es derivable en: Continuidad y derivabilidad

Continuidad y derivabilidad

Continuidad y derivabilidad

Continuidad y derivabilidad

No existe derivada Continuidad y derivabilidad

Y, por lo tanto, f(x) no es derivable en x=0.

Derivabilidad en x=1.

Continuidad y derivabilidad

No existe Continuidad y derivabilidad

Y, por lo tanto, f(x) no es derivable en x=1.

Consecuentemente, f(x) es derivable en: Continuidad y derivabilidad

Continuidad y derivabilidad

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