I
I..EE..SS..““CCAASSTTEELLAARR””BBAADDAAJJOOZZ
A. Menguiano PRUEBA DE ACCESO (LOGSE)
UNIVERSIDAD DE BALEARES
SEPTIEMBRE - 2000
(RESUELTOS) por Antonio Menguiano.
MATEMÁTICAS II Tiempo máximo: 1 horas y 30 minutos Conteste de manera clara y razonada dos de las cuatro opciones propuestas. Cada cues-tión se puntúa sobre 10 puntos. La calificación final se obtiene al dividir el total de pun-tos entre cuatro.
OPCIÓN A
1º) Determinar los puntos de la recta
2 2 3
1 2
1= + = +
−
≡ x y z
r que equidisten de los pla-nos π1 ≡3x+4y=1 y π2 ≡4x−3y=1.
---
A expresión en unas ecuaciones paramétricas de la recta es: + − = + − = + = ≡ k z k y k x r 2 2 3 1 2 1 .
Un punto genérico de r es: P
(
1+2k, −1+3k, −2+2k)
.(
) (
)
(
) (
)
(
) (
)
( )
; ; 6 2 18 6 2 18 6 2 18 ; ; 9 16 1 9 3 8 4 16 9 1 12 4 6 3 ; ; 0 3 4 1 3 1 3 2 1 4 0 4 3 1 3 1 4 2 1 3 , , 2 2 2 2 2 2 2 1 − = − + − = − ⇒ + − = − + − − + + = + − + − + + − + − + − − + = + + − + − + + ⇒ = k k k k k k k k k k k k k k P d Pd π π
− ⇒ − = + − = + − = = + − = + − = = + = + = ⇒ = → = 19 22 , 19 5 , 19 35 19 22 19 16 2 2 2 19 5 19 24 1 3 1 19 35 19 16 1 2 1 19 8 8
19 1 P1
k z k y k x k k − − ⇒ − = − − = + − = − = − − = + − = = − = + = ⇒ − = → − = 17 42 , 17 29 , 17 9 17 42 17 8 2 2 2 17 29 17 12 1 3 1 17 9 17 8 1 2 1 17 4 4
17 2 P2
2º) Se considera la función f
( )
x =2x3 −6x2 +4. Calcular la ecuación de la recta tangen-te a la curva representativa de esta función en su punto de inflexión. Hacer también una gráfica aproximada de la función en un entorno de ese punto.---
En primer lugar determinamos el punto de inflexión:
( )
( )
( )
( )
(
)
( )
( )
( )
(
)
( )
(
)
) (
0 ;
; 1 0 0 0
0 , 1 . . tan
Re
. :
Re . 0 12 12 1 '
0 , 1 . . 0
4 6 2 1 ; ; 1 0
1 12 12 12 0 ''
). inf
( 0 12 ''
' ; ; 12 12 ''
; ; 12 6
'
0 0
2
X Eje y
x y
m I P gente
cta
x x m y y pendiente punto
cta m
f m
I P f
x x
x x
f
lexión de
punto Existe
x f x
x f x x
x f
= −
= − ⇒
= ⇒
− = − −
= = − = =
⇒ = + − = =
⇒ = − =
− ⇒ =
⇒ ≠ = −
= −
=
Para representar la función tendremos en cuenta que es polinómica; que tiene un máximo y un mínimo relativos que determinamos:
( )
(
)
( )
( )
( )
( )
(
)
( )
↑ → → → − = + − =
− ⇒
> − = →
=
↑ → → → → → =
⇒ < − = →
=
⇒ = − ⇒
=
4 4 24 16 2
4 , 2 0
12 24 2 ' ' 2
4 0
4 , 0 0
12 0
' ' 0 0
2 6
0 '
2 1
f
Mín f
x f
Máx f
x
x x x
f
**********
X Y
Mín Máx
O
3º) Entre todos los rectángulos de área 3 metros cuadrados, hallar las dimensiones del que tenga mínimo el producto de sus diagonales.
---
El área del rectángulo es: 2
3
·h m
b
S = = ;;
h
b= 3
= + = + = + = =
= 2
2 2 2 2
2
2 3 9
· h
h h h h b d d d P
(
)
(
)
(
9)
0 ;; 9 ;; 3 32 18 2
0 '
18 2
2 18 4
9 2 4 2 · 9
· 4 ' ; ; 9
2 4
4 4
3 4
3 4 4
3 4 4
4 4 2
3
2 4
= ⇒ = =
= − =
− ⇒ =
− = − − = + − = +
− =
= + =
h h
h h
h P
h h h
h h
h h h
h
h h h
h P P h
h
a b b
h
b= ⇒ = = 3= =
3 3 3
metros lado
de cuadrado un
es pedido rectángulo
El 3
********** b
4º) Discutir el siguiente sistema según los valores del parámetro k:
= + +
= + +
= + −
10 8 2
kz y kx
z ky x
z y x
.
---
{
}
0, 20 1
1 1
1 1 1
10 8 2 1
1 1
1 1 1 ' ; ; 1
1 1
1 1 1
3
1 = ⇒ = ∀ ∈ ⇒ =
→ = −
=
− =
− =
M de Rango R
k M
C C
k k
k M
k k
k M
k k
k M
Para determinar el rango de M’ estudiamos el determinante formado por las tres columnas diferentes:
− = = ⇒ ± = ± = + ± =
= − − =
+ + − = + − − − + = −
1 2 2
3 1 2
9 1 2
8 1 1
0 2 ;
; 0 4 2 2 10 8 2 8 2 10 10 1
8 1
2 1 1
2 1
2 2
2
k k k
k k k
k k
k k
k k
le Incompatib M
Rango M
Rango k
k
Para ⇒ ≠ ⇒
− ≠
≠
' 1
2
ado er
in Compatible n
M Rango M
Rango k
k
Para ' 2 det min
1 2
⇒ < = =
⇒
− =
=
OPCIÓN B
1º) Sean las rectas
1 2 1
2 1
2 1 2
1 1
+ = −
− = + ≡ =
− + = −
≡ y z
k x s y z k
y k x
r . Estudiar su posición
relativa, según los valores del parámetro k. ---
La expresión mediante ecuaciones implícitas de las rectas es:
(
)
(
)
(
)
= +
+ = + + ≡
− − = −
− + − = − ≡
− = −
+ = − ≡
− = +
= − ≡
0
2 2 1 ;
; 2
2
2 2
2 2
1 2
2 2
; ; 1 2 2 2
2 2
z y
k y
k x s z
y
y k ky x s
z k y
k z x r z
k y
z k x r
El sistema que forman las rectas es:
(
(
)
)
= +
+ = + +
− = −
+ = −
0
2 2 1
2 2
1 2
2 2
z y
k y
k x
z k y
k z x
Las matrices de coeficientes y ampliada son:
+ +
− −
−
=
+ −
−
=
0 1
1 0
2 2 0 1 1
2 2
1 2 0
2 1
0 2 ' ; ; 1 1
0
0 1 1
2 1 2 0
1 0
2
k k
k
k
M k
k M
{
}
(
)(
)
(
) (
)
(
)(
)
(
)
(
)
− = − = ⇒ ± − = ± − = − ± − = = + + = + + = − − − + + = − − − + = − − − + + + = + + + − − + + = + + − + = + + − − + − ⇒ − ⇒ 3 2 1 4 5 7 4 25 7 4 24 49 7 ; ; 0 3 7 2 ; ; 0 6 14 4 ; ; 0 2 2 4 1 2 8 ; ; 0 2 2 4 1 8 ; ; 0 4 2 4 4 8 4 1 ; ; 0 1 4 2 1 2 4 1 2 1 4 0 2 2 1 1 2 2 1 0 2 2 2 ; 0 0 1 0 0 2 2 0 1 1 2 2 1 2 1 0 2 1 2 2 : ' 2 1 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2 k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k C C C M Rango 4 ' 3 2 1 = ⇒ − ≠ − ≠ M Rango k k Para Para 2 1 − =k resulta:
− = 1 1 0 0 1 2 2 0 1 0 2 2 1
M . Su rango es el siguiente:
{
}
{
}
2 2 1 0 4 4 1 1 0 2 2 0 1 0 2 , , 0 2 2 0 1 2 2 0 1 0 2 , , 4 2 1 2 1 3 2 1 = ⇒ − = ⇒ = − = − ⇒ = − = − ⇒ M Rango k Para L L L L L L CRUZAN SE RECTAS LAS M Rango M Rango k Para ⇒ = = ⇒ − ≠ 3 4 ' 2 1 PARALELAS SON RECTAS LAS M Rango M Rango k Para ⇒ = = ⇒ − = 2 3 ' 2 1Para k=−3 resulta:
− − = 1 1 0 0 2 1 7 2 0 1 0 2
3 3
0 30 28 2 0 2 1
7 2 0
1 0 2
= ⇒
− = ⇒
≠ = + = −
−
M Rango k
Para
SECANTES SON
RECTAS LAS
M Rango
M Rango k
Para ⇒
= = ⇒
− =
3 3 ' 3
2º) Comprobar que se verifican las hipótesis del Teorema de Rolle para la función
( )
x xf 2
cos 3
= en el intervalo
2 3 , 2
π
π . Calcular también el valor al cual se refiere la
tesis del teorema.
---
El teorema de Rolle se puede enunciar diciendo:
Si f(x) es una función continua en el intervalo [a, b] y derivable en (a, b) y si se cumple que f(a) = f(b), existe al menos un punto c∈
( )
a, b tal que f’(x) = 0.La función f
( )
x 2 xcos 3
= es continua y derivable en todo su dominio, que es R, por lo tanto, es aplicable el Teorema de Rolle en el intervalo
2 3 , 2
π
π .
Aplicando el Teorema:
( )
( )
( )
( ) ( )
23 2
2 2
3
2 2
2
0 0 · 3 º 270 cos 3 2 3 cos 3
0 0 · 3 º 90 cos 3 2 cos 3 cos
3 π π
π π
π π
f f
f f x
x
f ⇒ =
= =
= =
= =
= =
⇒ =
( )
= → =
= =
→ = ⇒
= −
=
π
π π
2
1 1
0
2 3 2
0 cos 0
· cos 6 '
x x
sen
x o x
x x
sen x x
f
El único valor que satisface la tesis del Teorema es x = π.
3º) Calcular el área de la región limitada por las curvas
1 1
2 2
2
+ = =
x y e x
y .
--- Los puntos de corte de ambas funciones son:
∉ → − =
− ⇒ − =
⇒ = → = ⇒
− = = ⇒ ± − = ± − = + ± − =
= − + → = → = − + =
+ +
=
R x x
B x
A x
x
a a a
a a a
x x
x x
x x
x
2
2 1 , 1 1
2 1 , 1 1
1 2
1 2
3 1 2
9 1 2
8 1 1
0 2 0
2 ;
; 2 ;
; 1 1 2
2
2 1
2
2 1
2 2
2 4 2
4 2
2
Las dos curvas son pares, es decir, son simétricas con respecto al eje Y. Además tienen las siguientes características:
⇒ =
2
2
x
y Parábola cóncava
( )
∪ , que pasa por el origen y por los puntos A y B y tam-bién por los puntos C(2, 2) y D(-2, 2).⇒ + =
1 1
2
x
y Todas sus ordenadas son positivas; tiene un máximo en el punto P(0, 1) y tiene como asíntota al eje de abscisas.
La situación real es, aproximadamente, la que indica la figura:
X
Y
2 -1
-2 1
A
O
S
B
x2 + 1 x2
y = 2
[
]
( )
[
]
S u
tag arc tag
arc
x x
tag arc dx
x dx x
dx x dx x
S
= ≅
≅ − = − = − = − −
− − = − − + − −
=
= + =
+ +
= −
+ =
− −
−
− −
−
∫
∫
∫
∫
2
1
1 3 1
1 1
1 2 1
1 2 1
1 2 1
1 2
904 ' 0
6 4 3 3 2 2 3 2 4 2 3 1 3 1 4 4
3 1 3
1 1 1
3 ·
2 ·
1 1 ·
2 ·
1 1
π π
π π
π
4º) Resolver la ecuación: 0 1 1 1
2 2 2
=
c b a
c b
a .
--- Restando a cada columna la anterior queda:
(
)(
) (
)(
)
(
)(
)
(
)(
) (
[
) (
)
]
(
b a)(
c b)(
c b b a) (
b a)(
c b)(
c a)
a b c a b b c b c a b b c a b b c a bb c b c a b a b
b c a
b
b c a b a
b c a b a c
b a
c b a
= = ⇒ = − − − = − − + − −
= + − + −
− = + +
− − =
= − + −
+
− −
= − −
− −
=
0 1
1 ·
0 0
1 1 1 1
2 2 2 2 2 2
2 2