Dpto. Matemáticas. IES BACHILLER SABUCO
Pendientes Matemáticas I ~ 1 ~
MATEMÁTICAS I
EJERCICIOS DE REPASO PENDIENTES
3
aEvaluación (Unidades 9, 3, 4 y 5)
Unidad 9.- DERIVADAS
Cálculo de derivadas a partir de la definición
La derivada de una función f(x) en el puntox adel dominio es
0
' lim
h
f a h f a f a
h .
La función derivada de f(x) o derivada de f(x) es
0
' lim
h
f x h f x f x
x para cualquier x del
dominio de f.
1. Calcula la derivada de las siguientes funciones en el punto que se indica. Fíjate en el ejemplo.
1f x x en x1
0 0
1 1 1 1
' 1 lim lim 1
h h
h h
f
h h
a) f x
2x3 en x 3 d) f x
x21en x 2
b) f x
x 5 en x5 e) f x
3x25x1 en x2c)
1 2 3 3f x x x en x3 f) f x
x 2 x en x1
Cálculo de derivadas aplicando las reglas
Pendientes Matemáticas I ~ 2 ~ 2. Calcula la derivada de cada función.
a) f x( )3x2 b) 4 3 2 1
( ) 5 10 6
2
f x x x x x c) f x( )(x4)(2x22)
d)
1 ( )
1 x f x
x e)
3 2
4 9
( )
3 5
x x f x
x f)f x( ) 16x1
g) f x( ) 3 x25 h) f x( )sen( 5 x210) i) f x( )sen(6x2)
3. Calcula las derivadas de las siguientes funciones.
a) f x( )e4x9ln(4x9) b)
1 2
2 1 ( )
1 x x f x
x c)
3 ( ) cos
f x x
d)f x( )sen (2x23x1) e) f x( ) (1 arccos )(1 arccos )x x f)
1 tg ( ) ln
1 tg x f x
x
g)
4 3 2
2
8 5
( )
sen( 3)
x x x
f x
x x h)
1 sen ( )
1 sen x f x
x i)
3 2
( ) cos( ln )
f x x x
Crecimiento y decrecimiento. Extremos relativos y absolutos.
4. Halla los intervalos de crecimiento y decrecimiento de las siguientes funciones. = − + = − + − = −
5. La curva de ecuación = + + pasa por el punto P (-2, 1) y alcanza un extremo relativo en el punto de abcisa x= -3. Halla los números b y c.
6. Calcula el valor máximo y mínimo de las siguientes funciones en los intervalos indicados.
= − [− , ] = − − [ , ] = [ , ]
Resumen
Unidad 8 194
Derivada de una función en un punto. Interpretación geométrica
Derivadas de funciones elementales
Derivadas de operaciones
Extremos absolutos
Problemas de optimización
Tasa de variación media def en el intervalo [a, b]
Tasa de variación instantánea de f en a
TVI f a( )=lim
ba
f b( )f a( )
ba o bien
TVI f a( )=lim h0
f a( +h)f a( )
h
Si f ′(a) > 0 ⇒ f es creciente en el punto de abscisa a.
Si f ′(b) < 0 ⇒ f es decre-ciente en el punto de absci-sa b.
Si se alcanza en el punto x = a (f derivable en él) es necesario aun-que no suficiente, aun-que f ′(a) = 0. Máximo relativo
De creciente a decreciente Mínimo relativo
De decreciente a creciente
Tasas de variación
Crecimiento y decrecimiento
Extremos relativos
Se representa como f ′(a) y es igual al límite: f a( )=limh0
f a
(
+h)
f a( )h
Coincide con la tasa de variación instantánea de f en a.
Geométricamente, es la pendiente de la recta tangente a la gráfica de y=f(x) en el punto P a
(
,f a( ))
α
f x( )=c f x( )=0 f x( )=xa
f x( )=axa1
f x( )=log
ax f x( )= 1
xlna
f x( )=ax
f x( )=ax lna
f x( )=ex
f x( )=ex
f x( )=lnx f( )x =
1
x
f x( )=senx f( )x =cosx
f x( )=cosx f( )x =senx
f x( )=tgx f ( )x =1+tg2x = 1
cos2x
Suma: F x( )=f x( )+g x( ) F x( )=f x( )+g x( ) Producto: F x( )=f x( )g x( ) F x( )=f x( )g x( )+f x( )g x( ) Producto por k: F x( )=k f x( ) F x( )=kf x( ) Cociente: F x( )= f x( )
g x( ) F x( )=
f x( )g x( )f x( )g x( )
g x( )
(
)
2Composición (regla de la cadena): F x( )=
(
fg)
( )x F x( )=f g x(
( ))
g x( )Una función continua en un intervalo cerrado [a, b] alcanza en él un máximo y un mínimo absolutos, que pueden situarse o bien en los extremos a y b del intervalo o en puntos interiores al mismo.
1.º Se nombran variables y se expresa la función que hay que maximizar o minimizar.
2.º Si la expresión tiene varias variables, se deben relacionar las mismas mediante las condiciones del enunciado y así, expresar la función que se quiere optimizar como una función con una sola variable.
3.º Se escribe el intervalo adecuado en el que toma valores la variable, según el contexto del problema. 4.º Se calcula el máximo o el mínimo de la función en ese intervalo.
5.º Se calculan el resto de variables y el valor de la función optimizada.
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Unidad 3.- TRIGONOMETRÍA
Razones trigonométricas de un ángulo agudo
8. Calcular las razones trigonométricas de los ángulos agudos de los siguientes triángulos rectángulos:
̂ = ° = = ̂ = ° = =
9. Expresa la medida de cada ángulo en radianes, relaciónalo con uno del primer cuadrante cuyas razones conozcas, y rellena la tabla con sus razones trigonométricas:
Medida Radianes Ángulo 1.
er
cuadrante seno coseno tangente secante cosecante cotangente
120º 23
135º
150º
210º
240º
300º
315º
330º
10. Calcula el valor de las siguientes razones trigonométricas:
a) sen 540º c) cos 390º b) tg 750º c) sec 9
4
d) sen 1380º e)
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Relaciones fundamentales de la trigonometría
11. Sabiendo que sen 1
4 , cosec 2 y 3 tg
4 y que
I,
IV y
III
, calculaa) sen 2 c) tg 2 e) sec
2 g) cos ()
b) cos
2 d) sen () f) cos 3 h)
cotg 2
Resolución de triángulos
Resolver un triángulo es hallar la medida de cada lado y cada ángulo.
En este caso conocemos un ángulo y dos lados. Aplicamos el teorema del coseno para hallar el valor del lado opuesto, y, una vez que conozcamos los tres lados, aplicamos el teorema del seno para hallar los otros dos ángulos:
2 16 49 2 7 4cos100º 74,72 8,64 m
8,64 4 ˆ 4 sen100º ˆ
sen 0,456 27º 7 12
ˆ
sen100º sen 8,64
ˆ 180º (100º 27º 7 12 ) 52º 52 48
b b
A A
A C
;
Dados tres lados de longitudes a 9 cm, b 3,6 cm y c 3 cm, resuelve el triángulo que forman.
Conocemos los tres lados, podemos aplicar el teorema del coseno para hallar los ángulos:
2 2 2 ˆ ˆ
9 3,6 3 2 3,6 3 cos AcosA 2,73
Como el valor del coseno de un ángulo ha de estar comprendido entre 1 y 1, esta solución no es válida. Este triángulo no se puede construir ya que la medida de uno de los lados es mayor que la suma de los otros dos.
Pendientes Matemáticas I ~ 5 ~ 12. Resuelve los siguientes triángulos.
a) c) e)
b) d) f) Tres lados:
a 2 m b 1 m c 1 m
Problemas de triángulos
13. Una señal de tráfico indica que la pendiente de un tramo de carretera es del 8%, lo que quiere decir que en un desplazamiento horizontal de 100 m se realiza un ascenso de 8 m de altura.
a) ¿Qué ángulo forma la carretera con la horizontal?
b) ¿Cuántos metros hay que recorrer para ascender 125 m?
14. Desde un cierto punto, que dista 20 m del pie de una torre de 10 m de altura, vemos el punto más alto de ella bajo un cierto ángulo. ¿Qué distancia debemos recorrer hacia la torre para verlo con un ángulo que sea el doble del anterior?
Unidad 3 88
Resumen
ðGrado sexagesimal: medida del ángulo que se obtiene al dividir el completo entre 360.
ðRadián: es el ángulo central de una circunferencia en el que coinciden el radio y la longitud del arco. 360° = 2π rad 180° = π rad
Medida de ángulos
sen 90( ° )=cos
cos 90( ° )=sen
tg 90( ° )=cotg
sen 180( ° )=sen
cos 180( ° )=cos
tg 180( ° )=tg
sen 180( ° +)=sen
cos 180( ° +)=cos
tg 180( ° +)=tg
sen 360( ° )=sen()=sen
cos 360( ° )=cos()=cos
tg 360( ° )=tg()=tg
Reducción al primer cuadrante de las razones trigonométricas
sen2 +cos2
=1 tg=sen
cos 1+tg 2
=sec2 1+cotg2=cosec2
Suma y diferencia de ángulos
sen
(
±)
=sencos±cossencos
(
±)
=coscossensentg
(
±)
= tg±tg1tgtg
Ángulo mitad
sen 2=±
1cos 2
cos 2=±
1+cos 2
tg 2 = ±
1cos 1+cos
Transformación de sumas en productos
sen ˆA+senˆB=2 senAˆ+Bˆ
2 cos
ˆ
ABˆ
2 sen ˆ
AsenˆB=2 cosAˆ+Bˆ
2 sen
ˆ
ABˆ
2
cos ˆA+cos ˆB=2 cos ˆ
A+Bˆ
2 cos
ˆ
ABˆ
2 cos ˆ
Acos ˆB=2 senAˆ+Bˆ
2 sen
ˆ
ABˆ
2 Ángulo doble
sen2=2sencos tg2= 2tg
1tg2
cos2=cos2 sen2
Relaciones entre las razones trigonométricas
sen=b
a cos=
c
a tg=
b
c
cosec= 1
sen=
a
b sec=
1 cos=
a
c cotg=
1 tg =
c
b
Razones trigonométricas de un ángulo agudo
α
Primer cuadrante Segundo cuadrante Tercercuadrante Cuartocuadrante
1sen 1 1cos 1 <tg< + cosec ( 1, 1) sec ( 1, 1) <cotg< +
Razones trigonométricas de un ángulo cualquiera
Teorema del seno a
sen ˆA= b
sen ˆB= c
sen ˆC
Teorema del coseno a2 =b2
+c2
2bccos ˆA b2
=a2
+c2
2accos ˆB c2
=a2
+b2
2abcos ˆC
Área del triángulo
A=basealtura
2
A=1 2
acsen ˆB
Resolución de triángulos
Pendientes Matemáticas I ~ 6 ~
Unidad 4.- VECTORES
Combinaciones, bases y coordenadas
Si las coordenadas de un vector u r
se pueden escribir como suma o resta de otros vectores, o
como suma o resta de estos vectores multiplicados por un número, se dice que u r
es combinación lineal de estos vectores.
(15, 7) u
r
se puede escribir como combinación lineal de los vectores v(5, 1) y w(1, 1)
r uur
así:
(15,7) 2 (5,1) 5 (1,1) u 2v5w
r r ur
También se dice que u v y w,
r r ur
son linealmente dependientes.
Como v yw
r ur
no son linealmente dependientes entre sí, se dice que son linealmente independientes.
Dos vectores linealmente independientes en el plano se dice que generan una base.
Las coordenadas del vector u r
respecto de la base que forman v yw r ur
son (2, 5).
La base que se toma en el plano habitualmente es la formada por los vectores i(1, 0) y j(0, 1)
r r
,
es la llamada Base Canónica. En esta base las coordenadas de u
r
son (15,7), ya que:
(15, 7) 15 (1, 0) 7 (0, 1) u 15i7j
r r r
16. Escribe cada uno de estos vectores como combinación lineal de los vectores ( 2,1) (0,3)
ur uur
v y w :
a) u(4,6)
r
b) u(1,0)
r
c) u(10,5)
r
d) u ( 6,1)
r
e) u(0,6)
r
f) 1, 9
2
ur
17. Escribe las coordenadas del vector uur ( 3,4) respecto de las siguientes bases:
a) B'
v(2,1),w ( 3,2)
r ur
b) B''
i (1,0),v(5,3)
r r
c) '''
2, 3 , (0,1)
3
B v j
r r
18. Calcula las coordenadas del origen A de un vector cuyo extremo es − , y que es
equipolente al vector ⃗⃗⃗⃗⃗ , siendo , − y − , −
19. Dados los puntos − , , , − , , calcula:
a) Las coordenadas del punto D tal que ⃗⃗⃗⃗⃗ = ⃗⃗⃗⃗⃗
b) Las coordenadas del punto D tal que ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ = ⃗⃗⃗⃗⃗
c) Las coordenadas del punto D tal que ⃗⃗⃗⃗⃗ = ⃗⃗⃗⃗⃗
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Pendientes Matemáticas I ~ 7 ~
20. Calcula, si es que existe, el valor de k para que se verifiquen las siguientes igualdades:
, − + � = , − + − , − , − = �, − , − �
Producto escalar
Se llama producto escalar de dos vectores a la siguiente operación:
cos
u v u v
r r r r
, donde es el ángulo que forman los dos vectores
El producto escalar de los vectores de la figura es:
2 2 2 2
cos 3 0 1 1 cos 45º 3 2 3
2
u v u v
r r r r
Observamos que la proyección del vector vur sobre el vector uur es igual al producto v cos r
y
tiene la misma dirección y el mismo sentido que el vector u r
. Esta propiedad se cumple siempre que los vectores formen un ángulo menor de 90º.
Si los vectores forman un ángulo mayor de 90º:
2
2 2 1
0 2 3 3 cos120º 2 18 18
2
u vr r
Observamos que la proyección del vector vur sobre el vector uur también tiene la misma dirección que el vector u
r
, pero sentido contrario.
De la definición de producto escalar también podemos deducir la siguiente propiedad relacionada con el módulo de un vector:
cos0º 2
ur ur ur ur ur
u u u u u
También se cumplen otras propiedades que recuerdan a las identidades notables
2 2 2
2 2 2
2 2
( ) ( ) 2
( ) ( ) 2
( ) ( )
ur ur ur ur ur ur ur ur ur ur
ur ur ur ur ur ur ur ur ur ur
ur ur ur ur ur ur
u v u v u v u u v v
u v u v u v u u v v
Pendientes Matemáticas I ~ 8 ~ 21. Calcula el producto escalar, el módulo y el sentido de la proyección del vector uur sobre
el vector vur en cada caso:
a) u 1,1 v 0,4
r r
b) 2,1 3,1
2
ur vr c) u4,3 v 3,4
r r
22. Si el módulo del vector uur es igual 13, el módulo del vector vures 6 y u vurur 12, calcula:
a) El ángulo que forman u r
y v r
.
b) El ángulo que forma el vector (u v )
r r
con el vector v r
.
23. Calcula el valor o los valores de k para que se verifiquen las siguientes igualdades:
, � ∙ − , = − , −� ∙ , − = � ( , − �) ∙ �, −� = �
Ángulo formado por dos vectores
24. Calcula el ángulo que forman en cada caso los vectores ⃗⃗ ⃗⃗
⃗ = , = , ⃗ = , − = − , ⃗ = − , = , −
25. Clasifica los siguientes triángulos según los ángulos.
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Pendientes Matemáticas I ~ 9 ~
Unidad 5.- GEOMETRÍA ANALÍTICA
Ecuaciones de la recta
26. Halla dos puntos y un vector director para cada una de estas rectas:
a) x y 1 0 b) 3y6x2 c)
2 1
4 3
x y d)
3 4
x t
y t
27. Calcula la pendiente y el vector normal en cada una de estas rectas:
a) y105·(x1) b) 2x6y 3 0 c) 4 2 y
x d) y3x
28. Halla la ecuación de la recta en cada caso:
a) La recta pasa por el punto A (1, 1) y su vector director es ur
2, 3
.b) La recta para por los puntos B (5, 0) y 2, 1 2
C .
c) La recta pasa por el punto D (4, 1) y su pendiente es 6.
d) La recta que pasa por el punto O (0,0) y es paralela a la recta r: x 2y 1 0.
Pendientes Matemáticas I ~ 10 ~ Para calcular la intersección de dos rectas, se forma un sistema con sus dos ecuaciones y se despeja el valor de las incógnitas, x e y, por cualquiera de los métodos de resolución estudiados: Sustitución, igualación o reducción. Por ejemplo, si queremos saber las coordenadas del punto donde se cortan las rectas r y s, utilizamos el método de igualación:
3 :6 2 3 5 3 3 2 2 6 4
2 2 1, 5
6 2 4 2 4 6 2 4 6
5 3 :
4
x t
r
y t t w t w t w
w w t
t w t w t w
x w
s
y w
Para hallar las coordenadas del punto de intersección se sustituye el valor del parámetro t en la recta r, o el valor del parámetro w en la recta s. El resultado ha de ser el mismo.
3 5 8
6 10 4
x
y Las rectas se cortan en el punto A
8, 4
.29. Comprueba si las siguientes rectas son secantes, paralelas o coincidentes. En el caso de que sean secantes, calcula el correspondiente punto de corte.
a)
2 3 1 0
21
7 26 0
2
x y
y
x b)
2 4 12 0
3xx 6yy 18 0 c)
2xx24yy 36 0030. Calcula la intersección de las rectas r y s en cada caso:
a) 2 : 1 4 : 2 2 x r y t x w s y w
b)
3 : 1 2 3 2 : 10
r y x
x t
s
y t
c)
1 4 : 5 3 : 0 x y r
s x y
d)
1
: 4
3 :
r y x
s y x
31. Completa los siguientes apartados.
a) Halla la ecuación de la recta paralela a 2x y 3 0y que pasa por el punto de intersección de las rectas3x2y100y4x3y 7 0.
b) Calcula los valores de k para que la recta
k21
x
k1
y 2 0 y de módulo 26 sea paralela a la hallada en el apartado anterior.Distancias y ángulos
32. Halla la distancia del punto P (2, -3) al punto de intersección de las rectas
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Pendientes Matemáticas I ~ 11 ~
33. Calcula las coordenadas de los vértices y el área del triángulo cuyos lados están sobre las rectas:r x: 2y 4 0,s: 2x3y 1 0,t: 4x y 5 0
34. Calcula el ángulo que forman las rectas:
: + = � : − = : − − = � : − − − =
: = − + � : = − − : { = + �= − � � : { = −= +
35. Calcula el valor de t para que la distancia entre los puntos P(2, 6t) y Q(0, 1) sea de 13 unidades.
36. Halla la altura del lado BC en el triángulo de vértices: A(1, 1), B(0, 3), C(1, 2).
Simetrías y lugares geométricos
37. Calcula las coordenadas del punto simétrico de Q(1, 0) respecto de la bisectriz del primer cuadrante.
38. Calcula la recta perpendicular a r por el punto Q en cada caso:
a)
4 :
3
x t
r
y t y el punto Q(-3,3).
b) r: 4x y 2 0y el punto Q(0,0)
39. Dado el triángulo de vértices A(-3, 2), B(1, 4) y C(2, -1), calcula: a) Los ángulos
b) Las coordenadas de su ortocentro c) La ecuación de la bisectriz del ángulo A