Examen Parcial Calculo I

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  • Examen Parcial - Clculo IEAPs: 14.1, 14.4, 14.5

    1. [1 pto. c/u] Diga si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas. Justifiqueapropiadamente sus respuestas; afirmacin no justificada se calificar con cero.

    a) La recta y = 2 es la directriz de la parbola x2 = 8y.b) La ecuacin 400x2 80y2 160x + 40y + 11 = 0 representa a una hiprbola.Responda y justifique a cada una de las interrogantes en forma clara y concisa. Res-puesta no justificada ser calificada con el puntaje cero.

    c) En qu caso la razn de divisin de un segmento es negativa?d) Cul es la ecuacin y la grfica de la familia de rectas de pendiente m = 1?

    2. [4 ptos.] Demostrar que el tringulo formado por una tangente cualquiera a una hi-prbola y sus asntotas tiene un rea constante.

    3. [4 ptos.] Determinar la funcin h(x) tal que f(x) = (h1 g)(x) = h1(g(x)), donde

    f(x) =

    {2 x2 , 3 x 21x2 4 , x 4 g(x) =

    {x2 7 , x 41 x2 , 0 < x 1

    4. [4 ptos.] Calcular limx3

    6 + x x26 2x , y probar su afirmacin usando la definicin de lmite.

    Dar su significado geomtrico.

    5. [2 ptos. c/u]

    a) Si limxa

    f(x) = L1 y limxa

    g(x) = L2, entonces demuestre que limxa

    [f(x)g(x)] = L1L2.

    b) Hallar el lmite (si existe) limx1

    (3x5 3x4 + 2x2 x 1)sen3(

    3

    x 1).

    1

  • SOLUCON1. Diga si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas. Justifique apropiadamente

    sus respuestas; afirmacin no justificada se calificar con cero.

    a) La recta y = 2 es la directriz de la parbola x2 = 8y.Solucin: FALSO. La forma general de la parbola (en este caso) viene dado por

    (x h)2 = 4p(y k)Donde p es el parmetro (h = k = 0). De dicha ecuacin, tenemos que 4p = 8; esdecir,

    p = 2Luego, el foco de la parbola estar ubicado en (h, p+ k) = (0,2); mientras que sudirectriz estar determinada por la recta y = k p, es decir

    LD : y = 2

    La cual es una recta paralela al eje X de las abscisas.

    b) La ecuacin 400x2 80y2 160x + 40y + 11 = 0 representa a una hiprbola.Solucin: VERDADERO. La forma general de una ecuacin cuadrtica viene dadapor

    Ax2 + 2Bxy + Cy2 + 2Dx + 2Ey + F = 0

    Con A,B,C,D,E, F constantes. Para nuestro caso particular, tenemos que

    A = 400 B = 0 C = 80Adems, la discriminante ser

    = (2B)2 4AC = 0 (400)(80) = 3200 > 0Como > 0, entonces la ecuacin determina una hiprbola.

    Responda y justifique a cada una de las interrogantes en forma clara y concisa. Res-puesta no justificada ser calificada con el puntaje cero.

    c) En qu caso la razn de divisin de un segmento es negativa?

    Solucin: Sean los puntos A(a1, a2) y B(b1, b2) que delimitan el segmento ~AB, y elpunto P (x, y) (P ~AB); diremos que la razn en la que P divide a ~AB es negativa,si consideramos a P como el punto inicial (o final) de los segmentos en los que sedivide ~AB, es decir, si definimos la razn como

    r =x a1x b1 =

    y a2y b2 o r =

    a1 xb1 x =

    a2 yb2 y

    Tendremos que la razn (r) ser negativa.

    2

  • d) Cul es la ecuacin y la grfica de la familia de rectas de pendiente m = 1?Solucin: La forma general de la ecuacin de la recta est dado por

    y = mx + b

    Donde m es la pendiente, y b indica que el punto (0, b) es punto de paso de dicharecta. Para m = 1, tendremos que

    Lb : y = x + b

    representar a una familia de rectas, cada una de ellas particularizada por su puntode paso (0, b).

    2. Demostrar que el tringulo formado por una tangente cualquiera a una hiprbola y susasntotas tiene un rea constante.

    Solucin: Sea la hiprbola

    H :x2

    a2 y

    2

    b2= 1

    Entonces sus asntotas sern

    L1 : y =b

    ax L2 : y = b

    ax

    Consideremos un punto fijo P0(x0, y0) perteneciente a la hiprbola. Definimos la rectatangente a P0 como

    LT : y = mTx + k

    donde mT es la pendiente, que adquiere el valor

    mT =bx0

    ax02 a2

    (-2,-2)(2,2) [gridcolor=red,subgridcolor=red] [plotstyle=curve,linecolor=Blue]-1.51.5x 3exp x sub

    3