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Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones: p⊕ q ≡ (p∧ q

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Academic year: 2020

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(1)

An´alisis Matem´atico II, LFM. Tarea 1. Variante α.

Operaciones con conjuntos, preimagen de un conjunto bajo una funci´on, sucesiones mon´otonas de intervalos, estructura de subconjuntos abiertos del eje real, supremo e ´ınfimo de un conjunto, conver- gencia puntual y uniforme de una sucesi´on de funciones.

Ejercicio 1. 2 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

p⊕ q ≡ (p∧ q) ∨ (p ∧ q) ≡ (p ∨ q) ∧ (p ∧ q).

II. Definimos la diferencia sim´etrica de dos conjuntos A y B como A4 B ={x: (x ∈ A) ⊕ (x ∈ B)}.

Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

A4 B = (A\ B) ∪ (B \ A) = (A ∪ B) \ (A ∩ B).

Ejercicio 2. 4 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

(p∨ q) ∧ r = (p ∧ q) ∨ (q ∧ r).

II. Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

(A∪ B) ∩ C = (A ∩ C) ∪ (B ∩ C).

III. Demostrar la f´ormula del inciso II por medio de diagramas de Euler–Venn (dibujar un diagrama para cada paso).

Ejercicio 3. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) := x2− 4x + 1, B = (−2, 1].

Ejercicio 4. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) := 3 −|x − 1|, B = (2, 4).

Tarea 1, variante α, p´agina 1 de 2

(2)

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f, si f : R → R es la funci´on caracter´ıstica del conjunto [2, 5), B = (−1, 1/2).

Ejercicio 6. 2 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f : R2→ R y hacer un dibujo.

f(x) := x2− 4y2, B = (0, +∞).

Ejercicio 7. 3 %.

Se considera la sucesi´on mon´otona de intervalos (An)n=1, donde An=



−3 + 1 n, 2

 .

I. Calcular la uni´on B = [ n=1

An. Hay que escribir la respuesta y una demostraci´on completa.

II. Hallar las diferencias Dk:= Ak\ Ak−1, donde k ∈{1, 2, . . .}, A0:=∅.

III. Verificar directamente las siguientes igualdades (µ es la longitud de intervalos):

µ(B) = lim

n→∞µ(An) = X k=1

µ(Dk).

Ejercicio 8. 3 %.

Hallar el supremo y el ´ınfimo de cada uno de los siguientes conjuntos. Enunciar la respuesta y escribir la demostraci´on.

A = (√

3, 5)∩ Q.

B =

3cos2 + n1

n=1. Ejercicio 9. 3 %.

Analizar la convergencia puntual y la convergencia uniforme de la sucesi´on de funciones fn: R → R definidas mediante la regla

fn(x) =arc tg(nx).

1. Dibujar las gr´aficas de fn para n = 1, 2, 3, 4.

2. Para cada x en R, calcular el siguiente l´ımite:

g(x) := lim

n→∞fn(x).

3. Para cada n en{1, 2, 3, . . .}, calcular la norma uniforme de la funci´on fn−g. Hacer una conclusi´on sobre la convergencia uniforme.

Tarea 1, variante α, p´agina 2 de 2

(3)

An´alisis Matem´atico II, LFM. Tarea 1. Variante β.

Operaciones con conjuntos, preimagen de un conjunto bajo una funci´on, sucesiones mon´otonas de intervalos, estructura de subconjuntos abiertos del eje real, supremo e ´ınfimo de un conjunto, conver- gencia puntual y uniforme de una sucesi´on de funciones.

Ejercicio 1. 2 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

p∨ (p ∧ q) ≡ p ∨ q.

II. Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

A∪ (B\ A) = A ∪ B.

Ejercicio 2. 4 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

(p⊕ q)→ ((p ⊕ r) ∨ (r ⊕ q)) ≡ 1.

II. Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

A4 B ⊂ (A 4 C) ∪ (C 4 B).

III. Demostrar la f´ormula del inciso II por medio de diagramas de Euler–Venn (dibujar un diagrama para cada paso).

Ejercicio 3. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) := −x2− 2x + 1, B = [−2, 0).

Ejercicio 4. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) :=|x + 2| − 2, B = (−2, 1].

Tarea 1, variante β, p´agina 1 de 2

(4)

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f, si f : R → R es la funci´on caracter´ıstica del conjunto [−1, 4], B = (0, 2].

Ejercicio 6. 2 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f : R2→ R y hacer un dibujo.

f(x) := 4x − y2, B = (−∞, 0].

Ejercicio 7. 3 %.

Se considera la sucesi´on mon´otona de intervalos (An)n=1, donde An=



−1 − 1 n, 3

 .

I. Calcular la intersecci´on B =

\ n=1

An. Hay que escribir la respuesta y una demostraci´on completa.

II. Hallar las diferencias Dk:= Ak\ Ak+1, donde k ∈{1, 2, . . .}.

III. Verificar directamente la siguiente igualdad (µ es la longitud de intervalos):

µ(A1) = µ(B) + X k=1

µ(Dk).

Ejercicio 8. 3 %.

Hallar el supremo y el ´ınfimo de cada uno de los siguientes conjuntos. Enunciar la respuesta y escribir la demostraci´on.

A = [−4,√

11]∩ Q.

B =

sen2n2

n=1. Ejercicio 9. 3 %.

Analizar la convergencia puntual y la convergencia uniforme de la sucesi´on de funciones fn: [0, 1]→ R definidas mediante la regla

fn(x) = xn. 1. Dibujar las gr´aficas de fn para n = 1, 2, 3, 4.

2. Para cada x en [0, 1], calcular el siguiente l´ımite:

g(x) := lim

n→∞fn(x).

3. Para cada n en{1, 2, 3, . . .}, calcular la norma uniforme de la funci´on fn−g. Hacer una conclusi´on sobre la convergencia uniforme.

Tarea 1, variante β, p´agina 2 de 2

(5)

An´alisis Matem´atico II, LFM. Tarea 1. Variante 1 (ASD, CFS, MZJA).

Operaciones con conjuntos, preimagen de un conjunto bajo una funci´on, sucesiones mon´otonas de intervalos, estructura de subconjuntos abiertos del eje real, supremo e ´ınfimo de un conjunto, conver- gencia puntual y uniforme de una sucesi´on de funciones.

Ejercicio 1. 2 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

p→ (p ∨ q) ≡ 1.

II. Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

A⊆ A ∪ B.

Ejercicio 2. 4 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

(p⊕ q) ⊕ r ≡ p ⊕ (q ⊕ r).

II. Definimos la diferencia sim´etrica de conjuntos mediante la operaci´on l´ogica ⊕:

A4 B :={x: x ∈ A ⊕ x ∈ B}.

Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

(A4 B) 4 C = A 4 (B 4 C).

III. Demostrar la f´ormula del inciso II por medio de diagramas de Euler–Venn (dibujar un diagrama para cada paso).

Ejercicio 3. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) := x2+ 6x + 6, B = [−1, 1).

Ejercicio 4. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) := 1 −|x + 2|, B = [−2, 0).

Tarea 1, variante 1 (ASD, CFS, MZJA), p´agina 1 de 2

(6)

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f, si f : R → R es la funci´on caracter´ıstica del conjunto (3, 5), B = (−1, 1).

Ejercicio 6. 2 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f : R2→ R y hacer un dibujo.

f(x) := x2− y2, B = (−∞, 1).

Ejercicio 7. 3 %.

Se considera la sucesi´on mon´otona de intervalos (An)n=1, donde An=



−3 + 1 n, 2

 .

I. Calcular la uni´on B = [ n=1

An. Hay que escribir la respuesta y una demostraci´on completa.

II. Hallar las diferencias Dk:= Ak\ Ak−1, donde k ∈{1, 2, . . .}, A0:=∅.

III. Verificar directamente las siguientes igualdades (µ es la longitud de intervalos):

µ(B) = lim

n→∞µ(An) = X k=1

µ(Dk).

Ejercicio 8. 3 %.

Hallar el supremo y el ´ınfimo de cada uno de los siguientes conjuntos. Enunciar la respuesta y escribir la demostraci´on.

A = (2, 5]∩ Q.

B =

2(−1)nn1

n=1. Se recomienda partir B en varios conjuntos cuyos supremos e ´ınfimos se calculan f´acilmente.

Ejercicio 9. 3 %.

Analizar la convergencia puntual y la convergencia uniforme de la sucesi´on de funciones fn: R → R definidas mediante la regla

fn(x) =exp



−x2 n

 . 1. Dibujar las gr´aficas de fn para n = 1, 2, 3, 4.

2. Para cada x en R, calcular el siguiente l´ımite:

g(x) := lim

n→∞fn(x).

3. Para cada n en{1, 2, 3, . . .}, calcular la norma uniforme de la funci´on fn−g. Hacer una conclusi´on sobre la convergencia uniforme.

Tarea 1, variante 1 (ASD, CFS, MZJA), p´agina 2 de 2

(7)

An´alisis Matem´atico II, LFM. Tarea 1. Variante 2 (JEA, MDCEA, SBE).

Operaciones con conjuntos, preimagen de un conjunto bajo una funci´on, sucesiones mon´otonas de intervalos, estructura de subconjuntos abiertos del eje real, supremo e ´ınfimo de un conjunto, conver- gencia puntual y uniforme de una sucesi´on de funciones.

Ejercicio 1. 2 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

(p∧ q) → p ≡ 1.

II. Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

A∩ B ⊆ A.

Ejercicio 2. 4 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

(p∧ q) → ((p ∧ r) ∨ (r ∧ q)) ≡ 1.

II. Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

A\ B ⊆ (A \ C) ∪ (C \ B).

III. Demostrar la f´ormula del inciso II por medio de diagramas de Euler–Venn (dibujar un diagrama para cada paso).

Ejercicio 3. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) := −x2− 4x − 3, B = (−3, −2].

Ejercicio 4. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) :=|x + 1| − 3, B = (−2, 1].

Tarea 1, variante 2 (JEA, MDCEA, SBE), p´agina 1 de 2

(8)

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f, si f : R → R es la funci´on caracter´ıstica del conjunto (−1, 2), B = (0, 4].

Ejercicio 6. 2 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f : R2→ R y hacer un dibujo.

f(x) :=x2

4 + y2, B = [1, +∞).

Ejercicio 7. 3 %.

Se considera la sucesi´on mon´otona de intervalos (An)n=1, donde An=



−5, 1 + 1 n

 .

I. Calcular la intersecci´on B =

\

n=1

An. Hay que escribir la respuesta y una demostraci´on completa.

II. Hallar las diferencias Dk:= Ak\ Ak+1, donde k ∈{1, 2, . . .}.

III. Verificar directamente la siguiente igualdad (µ es la longitud de intervalos):

µ(A1) = µ(B) + X k=1

µ(Dk).

Ejercicio 8. 3 %.

Hallar el supremo y el ´ınfimo de cada uno de los siguientes conjuntos. Enunciar la respuesta y escribir la demostraci´on.

A = [3,√ 6)∩ Q.

B = 

(−1)n+ n1

n=1. Se recomienda partir B en varios conjuntos cuyos supremos e ´ınfimos se calculan f´acilmente.

Ejercicio 9. 3 %.

Analizar la convergencia puntual y la convergencia uniforme de la sucesi´on de funciones fn: R → R definidas mediante la regla

fn(x) = 2nx x2+ n2. 1. Dibujar las gr´aficas de fn para n = 1, 2, 3, 4.

2. Para cada x en R, calcular el siguiente l´ımite:

g(x) := lim

n→∞fn(x).

3. Para cada n en{1, 2, 3, . . .}, calcular la norma uniforme de la funci´on fn−g. Hacer una conclusi´on sobre la convergencia uniforme.

Tarea 1, variante 2 (JEA, MDCEA, SBE), p´agina 2 de 2

(9)

An´alisis Matem´atico II, LFM. Tarea 1. Variante 3 (JCJC, RELF, ZGSE).

Operaciones con conjuntos, preimagen de un conjunto bajo una funci´on, sucesiones mon´otonas de intervalos, estructura de subconjuntos abiertos del eje real, supremo e ´ınfimo de un conjunto, conver- gencia puntual y uniforme de una sucesi´on de funciones.

Ejercicio 1. 2 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

p∧ (p ∨ q) ≡ p.

II. Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

A∩ (A ∪ B) = A.

Ejercicio 2. 4 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

(p⊕ q)→ ((p ⊕ r) ∨ (r ⊕ q)) ≡ 1.

II. Definimos la diferencia sim´etrica de conjuntos mediante la operaci´on l´ogica ⊕:

A4 B :={x: x ∈ A ⊕ x ∈ B}.

Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

A4 B ⊂ (A 4 C) ∪ (C 4 B).

III. Demostrar la f´ormula del inciso II por medio de diagramas de Euler–Venn (dibujar un diagrama para cada paso).

Ejercicio 3. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) := x2− 6x + 8, B = (0, 2].

Ejercicio 4. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) := 2 −|x − 1|, B = (−1, 0).

Tarea 1, variante 3 (JCJC, RELF, ZGSE), p´agina 1 de 2

(10)

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f, si f : R → R es la funci´on caracter´ıstica del conjunto (1, 4], B = (−3, 1/2].

Ejercicio 6. 2 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f : R2→ R y hacer un dibujo.

f(x) := x2− 4x + y2, B = (−∞, 9].

Ejercicio 7. 3 %.

Se considera la sucesi´on mon´otona de intervalos (An)n=1, donde An=

 2 + 1

n, 4

 .

I. Calcular la uni´on B = [ n=1

An. Hay que escribir la respuesta y una demostraci´on completa.

II. Hallar las diferencias Dk:= Ak\ Ak−1, donde k ∈{1, 2, . . .}, A0:=∅.

III. Verificar directamente las siguientes igualdades (µ es la longitud de intervalos):

µ(B) = lim

n→∞µ(An) = X k=1

µ(Dk).

Ejercicio 8. 3 %.

Hallar el supremo y el ´ınfimo de cada uno de los siguientes conjuntos. Enunciar la respuesta y escribir la demostraci´on.

A = (−1, 2]∩ Q.

B =

3(−1)n+n1

n=1. Se recomienda partir B en varios conjuntos cuyos supremos e ´ınfimos se calculan f´acilmente.

Ejercicio 9. 3 %.

Analizar la convergencia puntual y la convergencia uniforme de la sucesi´on de funciones fn: [0, 1]→ R definidas mediante la regla

fn(x) = x1/n. 1. Dibujar las gr´aficas de fn para n = 1, 2, 3, 4.

2. Para cada x en [0, 1], calcular el siguiente l´ımite:

g(x) := lim

n→∞fn(x).

3. Para cada n en{1, 2, 3, . . .}, calcular la norma uniforme de la funci´on fn−g. Hacer una conclusi´on sobre la convergencia uniforme.

Tarea 1, variante 3 (JCJC, RELF, ZGSE), p´agina 2 de 2

(11)

An´alisis Matem´atico II, LFM. Tarea 1. Variante 4 (JEOHN, MMED, VRR).

Operaciones con conjuntos, preimagen de un conjunto bajo una funci´on, sucesiones mon´otonas de intervalos, estructura de subconjuntos abiertos del eje real, supremo e ´ınfimo de un conjunto, conver- gencia puntual y uniforme de una sucesi´on de funciones.

Ejercicio 1. 2 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

p∨ (p ∧ q) ≡ p.

II. Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

A∪ (A ∩ B) = A.

Ejercicio 2. 4 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

p∧ (q ∨ r) ≡ (p ∧ q) ∧ (p ∧ r).

II. Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

A\ (B ∪ C) = (A \ B) ∩ (A \ C).

III. Demostrar la f´ormula del inciso II por medio de diagramas de Euler–Venn (dibujar un diagrama para cada paso).

Ejercicio 3. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) := −x2− 2x, B = [−1, 1).

Ejercicio 4. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) :=|x − 2| − 1, B = (−1, 2].

Tarea 1, variante 4 (JEOHN, MMED, VRR), p´agina 1 de 2

(12)

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f, si f : R → R es la funci´on caracter´ıstica del conjunto [−3, 1), B = [0, 1).

Ejercicio 6. 2 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f : R2→ R y hacer un dibujo.

f(x) := −x + y2, B = (−∞, 1].

Ejercicio 7. 3 %.

Se considera la sucesi´on mon´otona de intervalos (An)n=1, donde An=



−2 − 1 n, −1

 .

I. Calcular la intersecci´on B =

\ n=1

An. Hay que escribir la respuesta y una demostraci´on completa.

II. Hallar las diferencias Dk:= Ak\ Ak+1, donde k ∈{1, 2, . . .}.

III. Verificar directamente la siguiente igualdad (µ es la longitud de intervalos):

µ(A1) = µ(B) + X k=1

µ(Dk).

Ejercicio 8. 3 %.

Hallar el supremo y el ´ınfimo de cada uno de los siguientes conjuntos. Enunciar la respuesta y escribir la demostraci´on.

A = [5, 8)∩ Q.

B = 

(−1)nn2

n=1. Se recomienda partir B en varios conjuntos cuyos supremos e ´ınfimos se calculan f´acilmente.

Ejercicio 9. 3 %.

Analizar la convergencia puntual y la convergencia uniforme de la sucesi´on de funciones fn: [0, +∞) → R definidas mediante la regla

fn(x) = nx 1 + nx. 1. Dibujar las gr´aficas de fn para n = 1, 2, 3, 4.

2. Para cada x en [0, +∞), calcular el siguiente l´ımite:

g(x) := lim

n→∞fn(x).

3. Para cada n en{1, 2, 3, . . .}, calcular la norma uniforme de la funci´on fn−g. Hacer una conclusi´on sobre la convergencia uniforme.

Tarea 1, variante 4 (JEOHN, MMED, VRR), p´agina 2 de 2

(13)

An´alisis Matem´atico II, LFM. Tarea 1. Variante 5 (AMPAB, LDCJA, PCRD).

Operaciones con conjuntos, preimagen de un conjunto bajo una funci´on, sucesiones mon´otonas de intervalos, estructura de subconjuntos abiertos del eje real, supremo e ´ınfimo de un conjunto, conver- gencia puntual y uniforme de una sucesi´on de funciones.

Ejercicio 1. 2 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

p→ q ≡ (p ∨ q) ↔ q.

II. Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

A⊆ B ⇐⇒ A ∪ B = B.

Ejercicio 2. 4 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

p∧ (q ∧ r) ≡ (p ∧ q) ∨ (p ∧ r).

II. Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

A\ (B ∩ C) = (A \ B) ∪ (A \ C).

III. Demostrar la f´ormula del inciso II por medio de diagramas de Euler–Venn (dibujar un diagrama para cada paso).

Ejercicio 3. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) := x2+ 2x − 1, B = (0, 2].

Ejercicio 4. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) := 1 −|x + 3|, B = (−2, −1].

Tarea 1, variante 5 (AMPAB, LDCJA, PCRD), p´agina 1 de 2

(14)

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f, si f : R → R es la funci´on caracter´ıstica del conjunto [−1, 3), B = (−2, 1).

Ejercicio 6. 2 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f : R2→ R y hacer un dibujo.

f(x) := x2+ y2− 6y, B = (13, +∞).

Ejercicio 7. 3 %.

Se considera la sucesi´on mon´otona de intervalos (An)n=1, donde An=



−1, 3 − 1 n

 .

I. Calcular la uni´on B = [ n=1

An. Hay que escribir la respuesta y una demostraci´on completa.

II. Hallar las diferencias Dk:= Ak\ Ak−1, donde k ∈{1, 2, . . .}, A0:=∅.

III. Verificar directamente las siguientes igualdades (µ es la longitud de intervalos):

µ(B) = lim

n→∞µ(An) = X k=1

µ(Dk).

Ejercicio 8. 3 %.

Hallar el supremo y el ´ınfimo de cada uno de los siguientes conjuntos. Enunciar la respuesta y escribir la demostraci´on.

A = (−2, 3]∩ Q.

B = 1

n+cos2

n=1. Se recomienda partir B en varios conjuntos cuyos supremos e ´ınfimos se calculan f´acilmente.

Ejercicio 9. 3 %.

Analizar la convergencia puntual y la convergencia uniforme de la sucesi´on de funciones fn: [0, +∞) → R definidas mediante la regla

fn(x) =exp (−nx) . 1. Dibujar las gr´aficas de fn para n = 1, 2, 3, 4.

2. Para cada x en [0, +∞), calcular el siguiente l´ımite:

g(x) := lim

n→∞fn(x).

3. Para cada n en{1, 2, 3, . . .}, calcular la norma uniforme de la funci´on fn−g. Hacer una conclusi´on sobre la convergencia uniforme.

Tarea 1, variante 5 (AMPAB, LDCJA, PCRD), p´agina 2 de 2

(15)

An´alisis Matem´atico II, LFM. Tarea 1. Variante 6 (DOMLA, HJNX, MSJM).

Operaciones con conjuntos, preimagen de un conjunto bajo una funci´on, sucesiones mon´otonas de intervalos, estructura de subconjuntos abiertos del eje real, supremo e ´ınfimo de un conjunto, conver- gencia puntual y uniforme de una sucesi´on de funciones.

Ejercicio 1. 2 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

p→ q ≡ (p ∧ q) ↔ p.

II. Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

A⊆ B ⇐⇒ A ∩ B = A.

Ejercicio 2. 4 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

(p∧ q) ∨ r ≡= (p ∨ r) ∧ (q ∧ r).

II. Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

(A\ B) ∪ C = (A ∪ C) \ (B \ C).

III. Demostrar la f´ormula del inciso II por medio de diagramas de Euler–Venn (dibujar un diagrama para cada paso).

Ejercicio 3. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) := −x2− 4x − 5, B = [−5, −1).

Ejercicio 4. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) :=|x + 1| − 3, B = (−2, 2].

Tarea 1, variante 6 (DOMLA, HJNX, MSJM), p´agina 1 de 2

(16)

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f, si f : R → R es la funci´on caracter´ıstica del conjunto [−4, −2], B = (0, 1].

Ejercicio 6. 2 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f : R2→ R y hacer un dibujo.

f(x) := x − y2, B = (3, +∞).

Ejercicio 7. 3 %.

Se considera la sucesi´on mon´otona de intervalos (An)n=1, donde An=

 2 − 1

n, 4 + 1 n

 .

I. Calcular la intersecci´on B =

\ n=1

An. Hay que escribir la respuesta y una demostraci´on completa.

II. Hallar las diferencias Dk:= Ak\ Ak+1, donde k ∈{1, 2, . . .}.

III. Verificar directamente la siguiente igualdad (µ es la longitud de intervalos):

µ(A1) = µ(B) + X k=1

µ(Dk).

Ejercicio 8. 3 %.

Hallar el supremo y el ´ınfimo de cada uno de los siguientes conjuntos. Enunciar la respuesta y escribir la demostraci´on.

A = (3, +∞) ∩ Q.

B = 3

n + (−1)n

n=1. Se recomienda partir B en varios conjuntos cuyos supremos e ´ınfimos se calculan f´acilmente.

Ejercicio 9. 3 %.

Analizar la convergencia puntual y la convergencia uniforme de la sucesi´on de funciones fn: R → R definidas mediante la regla

fn(x) = 1 1 + (x − n)2. 1. Dibujar las gr´aficas de fn para n = 1, 2, 3, 4.

2. Para cada x en R, calcular el siguiente l´ımite:

g(x) := lim

n→∞fn(x).

3. Para cada n en{1, 2, 3, . . .}, calcular la norma uniforme de la funci´on fn−g. Hacer una conclusi´on sobre la convergencia uniforme.

Tarea 1, variante 6 (DOMLA, HJNX, MSJM), p´agina 2 de 2

(17)

An´alisis Matem´atico II, LFM. Tarea 1. Variante 7 (AIAJ, GHE, TELD).

Operaciones con conjuntos, preimagen de un conjunto bajo una funci´on, sucesiones mon´otonas de intervalos, estructura de subconjuntos abiertos del eje real, supremo e ´ınfimo de un conjunto, conver- gencia puntual y uniforme de una sucesi´on de funciones.

Ejercicio 1. 2 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

p∧ (p ∧ q) ≡ p ∧ q.

II. Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

A\ (A ∩ B) = A \ B.

Ejercicio 2. 4 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

(p⊕ q)∧ r = (p ∧ r) ⊕ (q ∧ r).

II. Definimos la diferencia sim´etrica de conjuntos mediante la operaci´on l´ogica ⊕:

A4 B :={x: x ∈ A ⊕ x ∈ B}.

Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

(A4 B) ∩ C = (A ∩ C) 4 (B ∩ C).

III. Demostrar la f´ormula del inciso II por medio de diagramas de Euler–Venn (dibujar un diagrama para cada paso).

Ejercicio 3. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) := x2+ 6x + 6, B = (−2, 1].

Ejercicio 4. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) := 2 −|x + 2|, B = [−1, 1).

Tarea 1, variante 7 (AIAJ, GHE, TELD), p´agina 1 de 2

(18)

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f, si f : R → R es la funci´on caracter´ıstica del conjunto (−3, 1], B = [1/2, 3].

Ejercicio 6. 2 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f : R2→ R y hacer un dibujo.

f(x) := x2

9 − y2, B = (0, +∞).

Ejercicio 7. 3 %.

Se considera la sucesi´on mon´otona de intervalos (An)n=1, donde An =

 2 − 1

n, 5

 .

I. Calcular la uni´on B = [ n=1

An. Hay que escribir la respuesta y una demostraci´on completa.

II. Hallar las diferencias Dk:= Ak\ Ak−1, donde k ∈{1, 2, . . .}, A0:=∅.

III. Verificar directamente las siguientes igualdades (µ es la longitud de intervalos):

µ(B) = lim

n→∞µ(An) = X k=1

µ(Dk).

Ejercicio 8. 3 %.

Hallar el supremo y el ´ınfimo de cada uno de los siguientes conjuntos. Enunciar la respuesta y escribir la demostraci´on.

A = (−∞, −5] ∩ Q.

B = 1

n+cos3

n=1. Se recomienda partir B en varios conjuntos cuyos supremos e ´ınfimos se calculan f´acilmente.

Ejercicio 9. 3 %.

Analizar la convergencia puntual y la convergencia uniforme de la sucesi´on de funciones fn: R → R definidas mediante la regla

fn(x) = |x − n|

1 +|x − n|. 1. Dibujar las gr´aficas de fn para n = 1, 2, 3, 4.

2. Para cada x en R, calcular el siguiente l´ımite:

g(x) := lim

n→∞fn(x).

3. Para cada n en{1, 2, 3, . . .}, calcular la norma uniforme de la funci´on fn−g. Hacer una conclusi´on sobre la convergencia uniforme.

Tarea 1, variante 7 (AIAJ, GHE, TELD), p´agina 2 de 2

(19)

An´alisis Matem´atico II, LFM. Tarea 1. Variante 8 (AGJE, SMJG, SGVD).

Operaciones con conjuntos, preimagen de un conjunto bajo una funci´on, sucesiones mon´otonas de intervalos, estructura de subconjuntos abiertos del eje real, supremo e ´ınfimo de un conjunto, conver- gencia puntual y uniforme de una sucesi´on de funciones.

Ejercicio 1. 2 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

(p∨ q) ∧ q ≡ p ∧ q.

II. Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

(A∪ B)\ B = A \ B.

Ejercicio 2. 4 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

p∨ q ≡ (p ⊕ q) ⊕ (p ∧ q).

II. Definimos la diferencia sim´etrica de conjuntos mediante la operaci´on l´ogica ⊕:

A4 B :={x: x ∈ A ⊕ x ∈ B}.

Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

A∪ B = (A 4 B) 4 (A ∩ B).

III. Demostrar la f´ormula del inciso II por medio de diagramas de Euler–Venn (dibujar un diagrama para cada paso).

Ejercicio 3. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) := −x2− 4x − 2, B = (−4, 1].

Ejercicio 4. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) := 4 −|x − 5|, B = [1, 3).

Tarea 1, variante 8 (AGJE, SMJG, SGVD), p´agina 1 de 2

(20)

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f, si f : R → R es la funci´on caracter´ıstica del conjunto (−7, 4], B = (1/3, 2].

Ejercicio 6. 2 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f : R2→ R y hacer un dibujo.

f(x) := x2+ y2

9 , B = (−5, 1).

Ejercicio 7. 3 %.

Se considera la sucesi´on mon´otona de intervalos (An)n=1, donde An=



−2 − 1 n, 3

 .

I. Calcular la intersecci´on B =

\

n=1

An. Hay que escribir la respuesta y una demostraci´on completa.

II. Hallar las diferencias Dk:= Ak\ Ak+1, donde k ∈{1, 2, . . .}.

III. Verificar directamente la siguiente igualdad (µ es la longitud de intervalos):

µ(A1) = µ(B) + X k=1

µ(Dk).

Ejercicio 8. 3 %.

Hallar el supremo y el ´ınfimo de cada uno de los siguientes conjuntos. Enunciar la respuesta y escribir la demostraci´on.

A = [−3, 1)∩ Q.

B =2

n−cos2

n=1. Ejercicio 9. 3 %.

Analizar la convergencia puntual y la convergencia uniforme de la sucesi´on de funciones fn: (0, +∞) → R definidas mediante la regla

fn(x) = x n + x. 1. Dibujar las gr´aficas de fn para n = 1, 2, 3, 4.

2. Para cada x en (0, +∞), calcular el siguiente l´ımite:

g(x) := lim

n→∞fn(x).

3. Para cada n en{1, 2, 3, . . .}, calcular la norma uniforme de la funci´on fn−g. Hacer una conclusi´on sobre la convergencia uniforme.

Tarea 1, variante 8 (AGJE, SMJG, SGVD), p´agina 2 de 2

(21)

An´alisis Matem´atico II, LFM. Tarea 1. Variante 9 (MMD, AVLA).

Operaciones con conjuntos, preimagen de un conjunto bajo una funci´on, sucesiones mon´otonas de intervalos, estructura de subconjuntos abiertos del eje real, supremo e ´ınfimo de un conjunto, conver- gencia puntual y uniforme de una sucesi´on de funciones.

Ejercicio 1. 2 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

p↔ q ≡ (p → q) ∧ (q → p).

II. Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

A = B ⇐⇒ (A ⊆ B) ∧ (B ⊆ A).

Ejercicio 2. 4 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

(p∧ q) ∧ r ≡ (p ∧ r) ∧ q.

II. Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

(A∩ B)\ C = (A \ C) ∩ B.

III. Demostrar la f´ormula del inciso II por medio de diagramas de Euler–Venn (dibujar un diagrama para cada paso).

Ejercicio 3. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) := x2+ 6x + 10, B = (−1, 2].

Ejercicio 4. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) :=|x + 3| − 2, B = [−3, 0].

Tarea 1, variante 9 (MMD, AVLA), p´agina 1 de 2

(22)

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f, si f : R → R es la funci´on caracter´ıstica del conjunto [−5, 2], B = [−3, 2].

Ejercicio 6. 2 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f : R2→ R y hacer un dibujo.

f(x) := x2+ 6x + y2, B = [−5, 0].

Ejercicio 7. 3 %.

Se considera la sucesi´on mon´otona de intervalos (An)n=1, donde An=



−4, 3 − 2 n

 .

I. Calcular la uni´on B = [ n=1

An. Hay que escribir la respuesta y una demostraci´on completa.

II. Hallar las diferencias Dk:= Ak\ Ak−1, donde k ∈{1, 2, . . .}, A0:=∅.

III. Verificar directamente las siguientes igualdades (µ es la longitud de intervalos):

µ(B) = lim

n→∞µ(An) = X k=1

µ(Dk).

Ejercicio 8. 3 %.

Hallar el supremo y el ´ınfimo de cada uno de los siguientes conjuntos. Enunciar la respuesta y escribir la demostraci´on.

A = (−2, 4]∩ Q.

B = (−1)n

n + 5

n=1. Ejercicio 9. 3 %.

Analizar la convergencia puntual y la convergencia uniforme de la sucesi´on de funciones fn: (0, 1)→ R definidas mediante la regla

fn(x) = n

πxsenπx n. 1. Dibujar las gr´aficas de fn para n = 1, 2, 3, 4.

2. Para cada x en (0, 1), calcular el siguiente l´ımite:

g(x) := lim

n→∞fn(x).

3. Para cada n en{1, 2, 3, . . .}, calcular la norma uniforme de la funci´on fn−g. Hacer una conclusi´on sobre la convergencia uniforme.

Tarea 1, variante 9 (MMD, AVLA), p´agina 2 de 2

(23)

An´alisis Matem´atico II, LFM. Tarea 1. Variante 10 (ARGJ, AAIA).

Operaciones con conjuntos, preimagen de un conjunto bajo una funci´on, sucesiones mon´otonas de intervalos, estructura de subconjuntos abiertos del eje real, supremo e ´ınfimo de un conjunto, conver- gencia puntual y uniforme de una sucesi´on de funciones.

Ejercicio 1. 2 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

(p∨ q) ∧ (q ∧ p) ≡ p.

II. Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

(A∪ B)\ (B \ A) = A.

Ejercicio 2. 4 %.

I. Con una tabla de verdad demostrar la siguiente identidad para proposiciones:

(p∨ q) ∧ r ≡ (p ∧ r) ∨ (q ∧ r).

II. Usando el resultado del inciso I demostrar la siguiente propiedad de operaciones con conjuntos:

(A∪ B)\ C = (A \ C) ∪ (B \ C).

III. Demostrar la f´ormula del inciso II por medio de diagramas de Euler–Venn (dibujar un diagrama para cada paso).

Ejercicio 3. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) := −x2− 2x − 5, B = (−3, 1].

Ejercicio 4. 1 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f y hacer un dibujo.

f : R → R, f(x) := 3 −|x − 1|, B = (−1, 2].

Tarea 1, variante 10 (ARGJ, AAIA), p´agina 1 de 2

(24)

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f, si f : R → R es la funci´on caracter´ıstica del conjunto [−4, 7), B = (1/3, 7].

Ejercicio 6. 2 %.

Calcular la preimagen del conjunto B bajo la funci´on f : R2→ R y hacer un dibujo.

f(x) :=x2

9 − y2, B = [1, +∞).

Ejercicio 7. 3 %.

Se considera la sucesi´on mon´otona de intervalos (An)n=1, donde An=



−3 − 1 n, −2

 .

I. Calcular la intersecci´on B =

\

n=1

An. Hay que escribir la respuesta y una demostraci´on completa.

II. Hallar las diferencias Dk:= Ak\ Ak+1, donde k ∈{1, 2, . . .}.

III. Verificar directamente la siguiente igualdad (µ es la longitud de intervalos):

µ(A1) = µ(B) + X k=1

µ(Dk).

Ejercicio 8. 3 %.

Hallar el supremo y el ´ınfimo de cada uno de los siguientes conjuntos. Enunciar la respuesta y escribir la demostraci´on.

A = [5, 8)∩ Q.

B ={n + (−1)n}n=1. Ejercicio 9. 3 %.

Analizar la convergencia puntual y la convergencia uniforme de la sucesi´on de funciones fn: [0, +∞) → R definidas mediante la regla

fn(x) = nx enx. 1. Dibujar las gr´aficas de fn para n = 1, 2, 3, 4.

2. Para cada x en [0, +∞), calcular el siguiente l´ımite:

g(x) := lim

n→∞fn(x).

3. Para cada n en{1, 2, 3, . . .}, calcular la norma uniforme de la funci´on fn−g. Hacer una conclusi´on sobre la convergencia uniforme.

Tarea 1, variante 10 (ARGJ, AAIA), p´agina 2 de 2

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