Examen de Fonaments Matemàtics UPC 2016 · Col·lecció d'Exàmens Resolts de Càlcul (Volum 2) - Part 1

Examen de Fonaments Matemàtics de la UPC (Grado en Ingeniería Informática) 2016, Col·lecció d'Exàmens Resolts de Càlcul (Volum 2) - Part 1: 82 problemas con…

Temas del examen: Mètodes de demostració · El principi d'inducció · Conjunts i demostracions amb conjunts · Funcions entre conjunts

Problema 1 (4 Feb 2004) · Funcions entre conjunts

Problema 1 (4 Feb 2004). Función periódica y límite de incrementos (2 puntos)

a)

[1 punto] Considérese una función continua f:R→Rf: \mathbb{R} \to \mathbb{R} periódica con periodo TT. Verifique que la función

F(x)=∫xx+Tf(t) dtF(x) = \int_{x}^{x+T} f(t)\,dt

toma un valor constante con independencia de xx.

b)

[1 punto] Sea ff diferenciable en R\mathbb{R} con lim⁡x→∞f′(x)=0\lim_{x\to\infty} f'(x) = 0 y fijado c∈Rc \in \mathbb{R}. Justifique si existe y determine el valor de:

lim⁡x→∞[f(x+c)−f(x)].\lim_{x\to\infty} [f(x+c) - f(x)].

Problema 2 (4 Feb 2004) · Funcions entre conjunts

Problema 2 (4 Feb 2004). Orden de aproximación y cálculo de límite [2 puntos]

a)

Halle el valor de aa para el cual las curvas f(x)=ex/2f(x) = e^{x/2} y g(x)=a+xa−xg(x) = \sqrt{\frac{a+x}{a-x}} difieren en el entorno de x=0x = 0 con un error de orden estrictamente superior o igual a x3x^3.

b)

Mediante desarrollos de Maclaurin, obtenga:

lim⁡x→0x−sen⁡xex−1−x−x22\lim_{x \to 0} \frac{x - \operatorname{sen} x}{e^x - 1 - x - \frac{x^2}{2}}

Problema 3 (4 Feb 2004) · Funcions entre conjunts

Problema 3 (4 Feb 2004). Raíces de una función definida por integral (2 puntos)

Dada la función F(x)=∫0xαtln⁡∣t∣ dtF(x) = \int_{0}^{x} \alpha t \ln |t|\, dt con α≠0\alpha \neq 0, precise para qué valores de α\alpha se garantiza la existencia de al menos una raíz en el intervalo cerrado [1,e][1, e].

Problema 4 (4 Feb 2004) · Funcions entre conjunts

Problema 4 (4 Feb 2004). Área entre la curva y su asíntota (2 puntos)

Determine el área de la región comprendida entre la curva f(x)=x2−4x2+4f(x) = \frac{x^2 - 4}{x^2 + 4} y su asíntota horizontal.

Problema 5 (4 Feb 2004) · Funcions entre conjunts

Problema 5 (4 Feb 2004). Polinomio de Taylor y estimación de error (2 puntos)

Sea F(x)=∫0xe−t2 dtF(x) = \int_{0}^{x} e^{-t^2}\, dt. Se pide:

a.

Obtener el polinomio de Taylor de tercer grado en x=0x = 0 de F(x)F(x), denotado por P3,0,F(x)P_{3,0,F}(x).

b.

Aproximar F(1/10)F(1/10) empleando el polinomio anterior y acotar el error cometido.

Problema 1 (8 Sep 2004) · Funcions entre conjunts

Problema 1 (8 Sep 2004). Integral de la función inversa y sobreyectividad (2 puntos)

a.

(1 punto) Siendo ff estrictamente monótona creciente en [a,b][a, b] (0<a<b0 < a < b) tal que f(a)=1f(a) = 1, f(b)=4f(b) = 4 y ∫abf(x) dx=5\int_{a}^{b} f(x)\, dx = 5, determine el valor de:∫14f−1(y) dy.\int_{1}^{4} f^{-1}(y)\, dy.

b.

(1 punto) Razone si es posible definir una aplicación sobreyectiva y continua f:[−2,2]→(−2,2)f: [-2, 2] \to (-2, 2).

Sí

No

Problema 2 (8 Sep 2004) · Funcions entre conjunts

Problema 2 (8 Sep 2004). Límite indeterminado (2 puntos)

Calcule:lim⁡x→0ex4−esen⁡xx4−sen⁡x\lim_{x \to 0} \frac{e^{x^4} - e^{\operatorname{sen} x}}{x^4 - \operatorname{sen} x}

Problema 3 (8 Sep 2004) · Funcions entre conjunts

Problema 3 (8 Sep 2004). Extremos de función integral (2 puntos)

Localice y clasifique los extremos relativos de:f(x)=∫0x5dt5+cos⁡4t,x∈[0,∞).f(x) = \int_0^{x^5} \frac{dt}{5 + \cos^4 t}, \quad x \in [0, \infty).

Problema 4 (8 Sep 2004) · Mètodes de demostració

Calcule la longitud de la cardioide definida en coordenadas polares por r(θ)=a(1+cos⁡θ)r(\theta) = a(1 + \cos\theta) con θ∈[0,2π]\theta \in [0, 2\pi] y a>0a > 0.

Problema 5 (8 Sep 2004) · Funcions entre conjunts

Dada la función F(x)=∫01sksen⁡(sx) dsF(x) = \int_0^1 s^k \operatorname{sen}(sx)\,ds con k>0k > 0 y x≥0x \ge 0:

a)

[0,5 puntos] Demuestre que si x>0x > 0,F(x)=1xk+1∫0xtksen⁡t dt.F(x) = \frac{1}{x^{k+1}} \int_0^x t^k \operatorname{sen} t\,dt.Escriba el cambio de variable t(s)t(s) utilizado para transformar la integral:

b)

[0,75 puntos] Halle la derivada por la derecha F′(0+)F'(0^+) y verifique que FF es derivable en [0,∞)[0, \infty).

c)

[0,75 puntos] Justifique que satisface la relación diferencial:xF′(x)+(k+1)F(x)=sen⁡x,∀x∈[0,∞).xF'(x) + (k+1)F(x) = \operatorname{sen} x, \quad \forall x \in [0, \infty).

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Ejercicio 1 (Hoja 3) · El principi d'inducció

Ejercicio 1 (Hoja 3). Expresión racional y serie alternada

a.

Escriba el número periódico 0.121212…0.121212\dots mediante una serie y halle su forma irreducible como fracción.

b.

Determine el carácter de convergencia (absoluta o condicional) de:

∑n=2∞(−1)n(log⁡n)n\sum_{n=2}^{\infty} \frac{(-1)^n}{(\log n)^n}

Ejercicio 2 (Hoja 3) · El principi d'inducció

a)

Determine el intervalo de convergencia de:∑n=1∞nnn!(2n)!xn.\sum_{n=1}^\infty \frac{n^n n!}{(2n)!} x^n.

b)

Halle el valor de la suma de la serie numérica:∑n=1∞(−1)n2n(2n)!.\sum_{n=1}^\infty \frac{(-1)^n}{2^n (2n)!}.

Ejercicio 3 (Hoja 3) · Mètodes de demostració

Ejercicio 3 (Hoja 3). Límite con regla de L'Hôpital e integrales

Calcule:lim⁡x→0+2∫0xsen⁡t2t dt−xx3\lim_{x \to 0^+} \frac{2 \int_0^{\sqrt{x}} \frac{\operatorname{sen} t^2}{t}\, dt - x}{x^3}

Ejercicio 4 (Hoja 3) · Funcions entre conjunts

Ejercicio 4 (Hoja 3). Integrales trigonométricas, racionales y por partes

Halle las siguientes primitivas:

a)

∫sen⁡4x dx\int \operatorname{sen}^4 x \, dx

b)

∫3x2−2x+2 dx\int \frac{3}{x^2 - 2x + 2} \, dx

c)

∫x+1 dx\int \sqrt{\sqrt{x} + 1} \, dx

d)

∫x2log⁡x dx\int x^2 \log x \, dx

Ejercicio 5 (Hoja 3) · Funcions entre conjunts

Calcule la superficie encerrada entre la curva f(x)=x2+3x2+4f(x) = \frac{x^2+3}{x^2+4} y su asíntota horizontal.

Problema 1 (Final 15 Ene 2016) · Funcions entre conjunts

Realice la representación gráfica completa de la función f(x)=x2/3x+1f(x) = \frac{x^{2/3}}{x+1}.

a)

Determine el dominio, asíntotas y puntos singulares/extremos de la función.

b)

Representación gráfica de la función:

Problema 2 (Final 15 Ene 2016) · El principi d'inducció

a)

[1 punto] Analice la convergencia de la sucesión recurrente definida por:un+1=2−un3,u0=1.u_{n+1} = 2 - \frac{u_n}{3}, \quad u_0 = 1.

b)

[1 punto] Determine el carácter de la serie:∑n=1∞(−1)nlog⁡(1+1/n).\sum_{n=1}^\infty (-1)^n \log(1 + 1/\sqrt{n}).

Problema 3 (Final 15 Ene 2016) · Funcions entre conjunts

a)

[0,8 puntos] Obtenga la serie de Taylor de f(t)=et2−1tf(t) = \frac{e^{t^2}-1}{t} y determine su intervalo de convergencia.

b)

[0,7 puntos] Deduzca el desarrollo en serie de Taylor de:g(x)=∫0xet2−1t dt.g(x) = \int_0^{\sqrt{x}} \frac{e^{t^2}-1}{t}\,dt.

c)

[1 punto] Calcule el límite:lim⁡x→0+2g(x)−xx2.\lim_{x \to 0^+} \frac{2g(x) - x}{x^2}.

Problema 4 (Final 15 Ene 2016) · Funcions entre conjunts

Problema 4 (Final 15 Ene 2016). Integral trigonométrica y volumen de revolución (2,5 puntos)

a)

(1,5 puntos) Calcule:

∫01x24−x2 dx\int_0^1 \frac{x^2}{\sqrt{4 - x^2}}\,dx

b)

(1 punto) Calcule el volumen de revolución generado al rotar la elipse x24+9y2≤1\frac{x^2}{4} + 9y^2 \le 1 alrededor del eje de abscisas XX.

Problema 1 (Final 13 Ene 2017) · Funcions entre conjunts

Represente gráficamente la función f(x)=∣x−1∣x+1f(x) = \frac{\sqrt{|x-1|}}{x+1} prescindiendo del cálculo de la segunda derivada.

Problema 2 (Final 13 Ene 2017) · El principi d'inducció

a)

Calcule el límite de la sucesión definida por recurrencia: an+1=1+an,a0=0.a_{n+1} = \sqrt{1 + a_n}, \quad a_0 = 0.

b)

Obtenga el valor del límite: lim⁡x→0sen⁡(2x)∫xx2sen⁡tt dtx2.\lim_{x \to 0} \frac{\operatorname{sen}(2x) \int_x^{x^2} \frac{\operatorname{sen} t}{t}\, dt}{x^2}.

Problema 3 (Final 13 Ene 2017) · El principi d'inducció

Problema 3 (Final 13 Ene 2017). Intervalo de convergencia y suma de serie (2 puntos)

a.

(1 punto) Obtenga el intervalo de convergencia de:∑n=1∞n2+1nn3+1(x−2)n.\sum_{n=1}^\infty \frac{\sqrt{n^2 + 1}}{n\sqrt{n^3 + 1}} (x - 2)^n.

b.

(1 punto) Calcule la suma de la serie:∑n=1∞(−4)n(2n+1)!.\sum_{n=1}^\infty \frac{(-4)^n}{(2n + 1)!}.

Problema 4 (Final 13 Ene 2017) · Funcions entre conjunts

Calcule: ∫ee2e3x+2exe2x−4ex+5 dx.\int_e^{e^2} \frac{e^{3x} + 2e^x}{e^{2x} - 4e^x + 5}\, dx.

Problema 5 (Final 13 Ene 2017) · Funcions entre conjunts

Calcule el volumen del sólido generado al revolucionar alrededor del eje vertical YY la región:{0≤x≤1,arctg⁡x≤y≤π/4}.\{0 \le x \le 1,\quad \operatorname{arctg} x \le y \le \pi/4\}.

Problema 1 (Extraord. 15 Jun 2017) · Funcions entre conjunts

Dibuje la gráfica de la función periódica f(x)=11+tg⁡xf(x) = \frac{1}{1+\operatorname{tg} x} indicando sus asíntotas, monotonía y puntos de inflexión.

Problema 2 (Extraord. 15 Jun 2017) · El principi d'inducció

Problema 2 (Extraord. 15 Jun 2017). Límite tipo exponencial y sucesión recurrente (2,5 puntos)

a.

(1 punto) Calcule lim⁡x→π/2(sen⁡x)sec⁡2x\lim_{x\to\pi/2} (\operatorname{sen} x)^{\sec^2 x}.

b.

(1,5 puntos) Obtenga el límite de la sucesión recurrente xn+1=β+xn22x_{n+1} = \beta + \frac{x_n^2}{2} con x0=3/2x_0 = 3/2 en los casos β=1/8\beta = 1/8 y β=5/8\beta = 5/8.

Problema 3 (Extraord. 15 Jun 2017) · El principi d'inducció

a.

(1 punto) Estudie la convergencia condicional y absoluta de:∑n=1∞(−1)nn1+n2\sum_{n=1}^\infty \frac{(-1)^n n}{1+n^2}

b.

(1 punto) Halle el intervalo de convergencia y la suma de:∑n=1∞(1−3x)n\sum_{n=1}^\infty (1-3x)^n

Problema 4 (Extraord. 15 Jun 2017) · Funcions entre conjunts

a)

Calcule el área delimitada por f(x)=11+tg⁡xf(x) = \frac{1}{1+\operatorname{tg} x} y el eje horizontal para x∈[0,π/4]x \in [0, \pi/4].

b)

Calcule el volumen generado al girar en torno al eje horizontal la región acotada en el primer cuadrante por y=log⁡(1+x)y = \log(1+x), y=1−log⁡(1+x)y = 1 - \log(1+x) y x=0x = 0.

Problema 1 (Control 1, 27 Oct 2015) · Conjunts i demostracions amb conjunts

Problema 1 (Control 1, 27 Oct 2015). Inecuaciones y valor absoluto (2 puntos)

Determine explícitamente los conjuntos de la recta real:

a.

D={x∈R:2x+8x2+8x+7≥0}D = \left\{x \in \mathbb{R}: \frac{2x+8}{x^2+8x+7} \ge 0\right\}

b.

E={x∈R:∣x2−4∣<2}E = \{x \in \mathbb{R}: |x^2 - 4| < 2\}

Problema 2 (Control 1, 27 Oct 2015) · Funcions entre conjunts

Problema 2 (Control 1, 27 Oct 2015). Límites indeterminados (2 puntos)

Calcule los límites:

a.

lim⁡x→+∞(2x+72x−6)4x2+x−3\lim_{x \to +\infty} \left(\frac{2x+7}{2x-6}\right)^{\sqrt{4x^2+x-3}}

b.

lim⁡x→∞x2(e3/x−e1/x−2x)\lim_{x \to \infty} x^2 \left(e^{3/x} - e^{1/x} - \frac{2}{x}\right)

Problema 3 (Control 1, 27 Oct 2015) · Funcions entre conjunts

Problema 3. Estudie la continuidad y la derivabilidad en toda la recta real de la función f(x)=∣x3(x+4)∣f(x) = |x^3(x + 4)|.

1.

Continuidad en R\mathbb{R}: ¿Es la función continua en todo R\mathbb{R}?

Sí

No

2.

Derivabilidad en los puntos conflictivos x=0x = 0 y x=−4x = -4:

Sí

No

Sí

No

Problema 4 (Control 1, 27 Oct 2015) · Funcions entre conjunts

Problema 4. Halle los puntos de la curva y=4−x2y = 4 - x^2 que se encuentran a distancia mínima del punto (0,2)(0, 2).

a)

b)

Punto 1:

Punto 2:

Problema 5 (Control 1, 27 Oct 2015) · Funcions entre conjunts

Problema 5. Represente la gráfica de una de las siguientes dos funciones:

a. f(x)=2x2−2x−4x−3f(x) = \frac{2x^2 - 2x - 4}{x - 3}

b. g(x)=exx−1g(x) = \frac{e^x}{x - 1}

Responda al estudio analítico de los elementos clave de ambas funciones y suba el dibujo de la gráfica seleccionada.

a)

Para f(x)=2x2−2x−4x−3f(x) = \frac{2x^2 - 2x - 4}{x - 3}:

b)

Para g(x)=exx−1g(x) = \frac{e^x}{x - 1}:

Ejercicio 1 (Hoja 1) · Funcions entre conjunts

Ejercicio 1. Calcule los siguientes límites en caso de existir:

a.

lim⁡x→π/2(sen⁡x)3/cos⁡2x\lim_{x \to \pi/2} (\operatorname{sen} x)^{3 / \cos^2 x}

b.

lim⁡t→01−2e1/t3+4e1/t\lim_{t \to 0} \frac{1 - 2e^{1/t}}{3 + 4e^{1/t}}

Sí

No

Ejercicio 2 (Hoja 1) · Mètodes de demostració

Demuestre que la ecuación 2x+sen⁡(πx/2)=101+x2x + \operatorname{sen}(\pi x/2) = \frac{10}{1+\sqrt{x}} posee una única solución en [0,∞)[0, \infty) y halle un intervalo de enteros consecutivos [n,n+1][n, n + 1] que la contenga.

a)

b)

Ejercicio 3 (Hoja 1) · Funcions entre conjunts

Sea ff diferenciable con f(1/2)=−3f(1/2) = -3 y f′(x)=x2+2f'(x) = \sqrt{x^2 + 2}. Determine la ecuación de la recta tangente a la gráfica de g(x)=x2f(x−1x)g(x) = x^2 f\left(\frac{x-1}{x}\right) en el punto de abscisa x=2x = 2.

Ejercicio 4 (Hoja 1) · Funcions entre conjunts

Determine el menor valor de α\alpha para el cual la función f(x)=∣αx2−2αx+3∣f(x) = |\alpha x^2 - 2\alpha x + 3| resulta derivable en todo R\mathbb{R}.

Ejercicio 5 (Hoja 1) · Funcions entre conjunts

De entre todos los sectores circulares de perímetro fijado en 60 cm60\text{ cm}, halle el radio y el ángulo central que maximizan su área.

a)

b)

Ejercicio 1 (Hoja 2) · El principi d'inducció

Ejercicio 1 (Hoja 2). Criterio de Stolz para límites

Calcule los límites de las sucesiones:

a.

lim⁡n→∞1+12+⋯+1nlog⁡n\lim_{n \to \infty} \frac{1 + \frac{1}{2} + \cdots + \frac{1}{n}}{\log n}

b.

lim⁡n→∞(cos⁡bn+asen⁡bn)n\lim_{n \to \infty} \left(\cos \frac{b}{n} + a \operatorname{sen} \frac{b}{n}\right)^n

Ejercicio 2 (Hoja 2) · El principi d'inducció

Ejercicio 2 (Hoja 2). Criterio de Stolz y raíz n-ésima

a.

Para una sucesión de términos positivos con lim⁡n→∞an+1an=ℓ\lim_{n \to \infty} \frac{a_{n+1}}{a_n} = \ell, obtenga aplicando Stolz:lim⁡n→∞anna1a2⋯ann2\lim_{n \to \infty} \sqrt[n^2]{\frac{a_n^n}{a_1 a_2 \cdots a_n}}

b.

Compruebe el resultado calculando el límite directamente para an=2na_n = 2^n.

Ejercicio 3 (Hoja 2) · El principi d'inducció

Ejercicio 3 (Hoja 2). Modelo poblacional y diagrama de telaraña

La población de una especie evoluciona según pn+1=bpna+pnp_{n+1} = \frac{b p_n}{a + p_n}. Mediante un diagrama de telaraña, determine la población de equilibrio para una población inicial p1=1500p_1 = 1500 en los casos:

a.

a=3000a = 3000, b=5000b = 5000.

b.

a=3000a = 3000, b=2000b = 2000.

Ejercicio 4 (Hoja 2) · El principi d'inducció

Ejercicio 4 (Hoja 2). Sucesión recurrente y límite

Dada la recurrencia an+1=11+12ana_{n+1} = \frac{1}{1 + 12a_n} con a0=0a_0 = 0:

a.

Determine mediante análisis de punto fijo y gráfico de telaraña si converge y obtenga su límite.

b.

Calcule lim⁡n→∞4an+1−14an−1\lim_{n \to \infty} \frac{4a_{n+1} - 1}{4a_n - 1}.

Problema 1 (Control 3b, 21 Dic 2015) · El principi d'inducció

Problema 1 (Control 3b, 21 Dic 2015). Serie alternada y suma (2 puntos)

a.

Estudie la convergencia absoluta y condicional de:∑n=1∞(−1)nlog⁡(1+1/n).\sum_{n=1}^{\infty}(-1)^n \sqrt{\log(1+1/n)}.

b.

Halle la suma de la serie:∑n=0∞(−1)n9n+1(2n)!.\sum_{n=0}^{\infty}\frac{(-1)^n 9^{n+1}}{(2n)!}.

Problema 2 (Control 3b, 21 Dic 2015) · Mètodes de demostració

Problema 2 (Control 3b, 21 Dic 2015). Integral definida irracional (2 puntos)

Calcule la integral:∫01/2x31−x2 dx\int_0^{1/2}\frac{x^3}{\sqrt{1-x^2}}\,dx

Problema 3 (Control 3b, 21 Dic 2015) · Funcions entre conjunts

Problema 3 (Control 3b, 21 Dic 2015). Límite indeterminado con integral (2 puntos)

Obtenga el límite:lim⁡x→0+∫0x3sen⁡tt dt1−cos⁡(x3/2)\lim_{x \to 0^+} \frac{\int_0^{x^3} \frac{\operatorname{sen} t}{t} \, dt}{1 - \cos(x^{3/2})}

Problema 4 (Control 3b, 21 Dic 2015) · Funcions entre conjunts

Problema 4 (Control 3b, 21 Dic 2015). Área entre curva y asíntota (2 puntos)

Calcule el área comprendida entre g(x)=exex+1g(x) = \frac{e^x}{e^x + 1} y su asíntota horizontal para x≥0x \ge 0.

Problema 5 (Control 3b, 21 Dic 2015) · Conjunts i demostracions amb conjunts

Problema 5 (Control 3b, 21 Dic 2015). Volumen de revolución (2 puntos)

Halle el volumen engendrado al girar sobre el eje XX la superficie:C={0≤x≤3, 0≤y≤x/3}∪{3≤x≤4, 0≤y≤1−(x−3)2}.C = \{0 \le x \le 3, \, 0 \le y \le x/3\} \cup \{3 \le x \le 4, \, 0 \le y \le \sqrt{1 - (x-3)^2}\}.

Problema 1 (Control 3, 17 Dic 2015) · El principi d'inducció

a.

Estudie la convergencia (absoluta y condicional) de:

∑n=1∞(−1)n(log⁡(1+1/n))2\sum_{n=1}^{\infty} (-1)^n (\log(1 + 1/n))^2

b.

Calcule la suma de la serie:

∑n=0∞(−1)n9n(2n+1)!\sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n 9^n}{(2n + 1)!}

Problema 2 (Control 3, 17 Dic 2015) · Funcions entre conjunts

Calcule una de las dos integrales (puede resolver ambas para practicar):

a)

∫0log⁡2ex−1 dx\int_0^{\log 2} \sqrt{e^x - 1}\,dx

b)

∫02/2x21−x2 dx\int_0^{\sqrt{2}/2} \frac{x^2}{\sqrt{1-x^2}}\,dx

Problema 3 (Control 3, 17 Dic 2015) · Mètodes de demostració

Calcule uno de los siguientes límites:

a.

lim⁡x→0∫0x2et2 dt−x2x6\lim_{x \to 0} \frac{\int_0^{x^2} e^{t^2}\,dt - x^2}{x^6}

b.

lim⁡x→0+∫0xsen⁡tt dt1−cos⁡(x)\lim_{x \to 0^+} \frac{\int_0^x \frac{\operatorname{sen} t}{t}\,dt}{1 - \cos(\sqrt{x})}

Problema 4 (Control 3, 17 Dic 2015) · Funcions entre conjunts

Problema 4 (Control 3, 17 Dic 2015). Áreas de regiones no acotadas

Calcule el área entre la curva y su asíntota para uno de los siguientes casos:

a.

f(x)=x2−4x2+4f(x) = \dfrac{x^2 - 4}{x^2 + 4} en todo R\mathbb{R}.

b.

g(x)=11+e−xg(x) = \dfrac{1}{1 + e^{-x}} para x≥0x \ge 0.

Problema previo (apartado b) · Funcions entre conjunts

Calcula el volumen del cuerpo obtenido al hacer girar sobre el eje de abscisas la región acotada por las curvas y=1−log⁡(1+x)y = 1 - \log(1 + x) e y=log⁡(1+x)y = \log(1 + x) entre x=0x = 0 y el punto de intersección de ambas curvas.

Problema 1 (Control 1, 25-10-2016) · Conjunts i demostracions amb conjunts

Determina y describe de forma explícita como intervalos o unión de intervalos los siguientes subconjuntos de números reales:

a)

D={x∈R:2x+8x2+8x+7≥0}D = \left\{x \in \mathbb{R}: \frac{2x+8}{x^2+8x+7} \ge 0\right\}

b)

E={x∈R:∣x2−4∣<2}E = \left\{x \in \mathbb{R}: |x^2 - 4| < 2\right\}

Problema 2 (Control 1, 25-10-2016) · Funcions entre conjunts

Obtén el valor de los siguientes límites:

a)

lim⁡x→+∞(2x+72x−6)4x2+x−3\lim_{x \to +\infty} \left(\frac{2x+7}{2x-6}\right)^{\sqrt{4x^2+x}-3}

b)

lim⁡x→∞x2(e3/x−e1/x−2x)\lim_{x \to \infty} x^2 \left(e^{3/x} - e^{1/x} - \frac{2}{x}\right)

Problema 3 (Control 1, 25-10-2016) · Funcions entre conjunts

Problema 3 (Control 1, 25-10-2016). Continuidad y derivabilidad con valor absoluto (2 puntos)

Analiza de forma razonada la continuidad y la derivabilidad en todo su dominio de la función:

f(x)=∣x3(x+4)∣f(x) = |x^3(x + 4)|

Problema 4 (Control 1, 25-10-2016) · Funcions entre conjunts

Problema 4 (Control 1, 25-10-2016). Optimización de distancia a parábola

[2 puntos]

Encuentra los puntos pertenecientes a la parábola y=4−x2y = 4 - x^2 que se encuentran a distancia mínima del punto (0,2)(0, 2).

Problema 5 (Control 1, 25-10-2016) · Funcions entre conjunts

Problema 5 (Control 1, 25-10-2016). Representación gráfica de funciones (2 puntos)

Realiza el estudio completo (dominio, asíntotas, monotonía, extremos relativos y curvatura) y esboza la gráfica de una de las siguientes dos funciones:

a.

f(x)=2x2−2x−4x−3f(x) = \frac{2x^2 - 2x - 4}{x - 3}

b.

g(x)=exx−1g(x) = \frac{e^x}{x - 1}

Problema 1 (Control 1, 24-10-2016) · Conjunts i demostracions amb conjunts

Problema 1 (Control 1, 24-10-2016). Determinación de dominios e inecuaciones (2 puntos)

Identifica y expresa como unión de intervalos los conjuntos definidos por:

a.

D={x∈R:2x+8x2+8x+7≥0}D = \left\{x \in \mathbb{R}: \frac{2x + 8}{x^2 + 8x + 7} \ge 0\right\}

b.

J={x∈R:∣x−1∣+∣x−2∣>1}J = \{x \in \mathbb{R}: |x - 1| + |x - 2| > 1\}

Problema 2 (Control 1, 24-10-2016) · Funcions entre conjunts

Problema 2 (Control 1, 24-10-2016). Límites trigonométricos e irracionales (2 puntos)

Calcula el valor exacto de los siguientes límites:

a.

lim⁡x→0(cos⁡x)1/x2\lim_{x \to 0} (\cos x)^{1/x^2}

b.

lim⁡x→∞(x2+1−x2−4x)\lim_{x \to \infty} \left(\sqrt{x^2 + 1} - \sqrt{x^2 - 4x}\right)

Problema 3 (Control 1, 24-10-2016) · Mètodes de demostració

Problema 3 (Control 1, 24-10-2016). Número de raíces reales (2 puntos)

Determina razonadamente el número exacto de soluciones reales que posee la ecuación log⁡(x+2)=x−1\log(x + 2) = x - 1 en el intervalo [0,∞)[0, \infty).

Problema 4 (Control 1, 24-10-2016) · Funcions entre conjunts

Determina el área mínima del triángulo que determinan con los semiejes coordenados positivos las rectas tangentes a la parábola y=6−x2y = 6 - x^2.

Problema 5 (Control 1, 24-10-2016) · Funcions entre conjunts

Efectúa el análisis detallado y dibuja la gráfica de la función g(x)=e1/xg(x) = e^{1/x}.

Problema 1 (Control 2, 28-11-2016) · Funcions entre conjunts

Estudia analíticamente y representa de forma gráfica la siguiente función:f(x)=x−34x2−1f(x) = \frac{x - 3}{\sqrt{4x^2 - 1}}

Problema 2 (Control 2, 28-11-2016) · Funcions entre conjunts

Calcula el valor del siguiente límite empleando necesariamente desarrollos de Taylor:lim⁡x→0tg⁡x−sen⁡xx3\lim_{x\to 0} \frac{\operatorname{tg} x - \operatorname{sen} x}{x^3}

Problema 3 (Control 2, 28-11-2016) · El principi d'inducció

Calcula los límites de las siguientes sucesiones:

a)

b)

Problema 4 (Control 2, 28-11-2016) · El principi d'inducció

Problema 4 (Control 2, 28-11-2016). Convergencia de sucesión recurrente (1,5 puntos)

Analiza razonadamente la convergencia y calcula el límite, en caso de existir, de la sucesión definida por recurrencia:

an=an−12,a0=1/2a_n = a_{n-1}^2, \quad a_0 = 1/2

Problema 5 (Control 2, 28-11-2016) · El principi d'inducció

Problema 5 (Control 2, 28-11-2016). Carácter de series numéricas [2,5 puntos]

Determina el carácter de convergencia (absoluta o condicional) de las siguientes series:

a)

∑n=1∞(1+1n)n23−n\sum_{n=1}^\infty \left(1 + \frac{1}{n}\right)^{n^2} 3^{-n} [1,3 puntos]

b)

∑n=1∞(−1)n(arctg⁡n)2\sum_{n=1}^\infty (-1)^n (\operatorname{arctg} n)^2 [1,2 puntos]

Problema 1 (Control 3, 19-12-2016) · El principi d'inducció

Problema 1 (Control 3, 19-12-2016)

a)

Halla el intervalo de convergencia de la serie de potencias:

∑n=1∞log⁡(1+1/n)(x−2)n\sum_{n=1}^\infty \log(1 + 1/\sqrt{n})(x - 2)^n

b)

Calcula la suma exacta de la serie numérica:

∑n=2∞(−1)n3n(2n+1)!\sum_{n=2}^\infty \frac{(-1)^n 3^n}{(2n + 1)!}

Problema 2 (Control 3, 19-12-2016) · Funcions entre conjunts

Problema 2 (Control 3, 19-12-2016). Primitivas inmediatas y racionales

Calcula las primitivas de las siguientes funciones:

a.

∫sen⁡2xcos⁡2x dx\int \operatorname{sen}^2 x \cos^2 x \, dx

b.

∫e4xe2x+2ex+2 dx\int \frac{e^{4x}}{e^{2x} + 2e^x + 2} \, dx

Problema 3 (Control 3, 19-12-2016) · Mètodes de demostració

Calcula el valor exacto de la integral definida:∫12x2−1x dx\int_1^2 \frac{\sqrt{x^2 - 1}}{x}\,dx

Problema 4 (Control 3, 19-12-2016) · Funcions entre conjunts

Calcula el área de la región comprendida entre la curva f(x)=ex1+exf(x) = \frac{e^x}{1+e^x}, su asíntota horizontal cuando x→∞x \to \infty y el eje de ordenadas (x≥0x \ge 0).

Problema 5 (Control 3, 19-12-2016) · Funcions entre conjunts

Calcula el volumen del sólido de revolución obtenido al rotar alrededor del eje OXOX la región del plano delimitada por las curvas:y=sen⁡(x2),y=x,x∈[0,2π]y = \operatorname{sen}\left(\frac{x}{2}\right), \quad y = x, \quad x \in [0, 2\pi]

Problema 1 (Control 3 variante, 19-12-2016) · El principi d'inducció

Determina el intervalo de convergencia y la función suma de la serie:∑n=0∞(n+1)2−nxn\sum_{n=0}^{\infty} (n+1)2^{-n}x^n

a)

b)

Problema 2 (Control 3 variante, 19-12-2016) · Funcions entre conjunts

Problema 2 (Control 3 variante, 19-12-2016). Cálculo de primitivas (3 puntos)

Halla las primitivas correspondientes a las siguientes funciones:

a.

∫sen⁡2xcos⁡2x dx\int \operatorname{sen}^2 x \cos^2 x \, dx [1,5 puntos]

b.

∫e4xe2x+2ex+2 dx\int \frac{e^{4x}}{e^{2x} + 2e^x + 2} \, dx [1,5 puntos]

Problema 3 (Control 3 variante, 19-12-2016) · Mètodes de demostració

Calcula el valor exacto de:∫12x2−1x dx\int_1^2 \frac{\sqrt{x^2-1}}{x} \, dx

Problema 4 (Control 3 variante, 19-12-2016) · Funcions entre conjunts

Calcula el volumen obtenido al revolucionar alrededor del eje OXOX la región acotada por:y=sen⁡(x2),y=x,x∈[0,2π]y = \operatorname{sen}\left(\frac{x}{2}\right), \quad y = x, \quad x \in [0, 2\pi]

Problema 5 (Control 3 variante, 19-12-2016) · Funcions entre conjunts

Sin resolver la integral, calcula la recta tangente a la gráfica de la función:

y(x)=∫x2xet2 dty(x) = \int_{x^2}^x e^{t^2}\,dt

en el punto de abscisa x=1x = 1.

Problema 1 (Control 2, 29-11-2016) · Mètodes de demostració

Calcula el siguiente límite haciendo uso del Teorema de Taylor:

lim⁡x→0sen⁡(2x)−6x2−2xe−3xx3\lim_{x \to 0} \frac{\operatorname{sen}(2x) - 6x^2 - 2xe^{-3x}}{x^3}

Problema 2 (Control 2, 29-11-2016) · El principi d'inducció

Problema 2 (Control 2, 29-11-2016). Límites de sucesiones reales (2 puntos)

Determina el valor de los límites siguientes:

a.

lim⁡n→∞n(n2−1−n)\lim_{n\to\infty} n (\sqrt{n^2 - 1} - n)

b.

lim⁡n→∞(n2+1n2−3n)n2−12n\lim_{n\to\infty} \left(\frac{n^2+1}{n^2-3n}\right)^{\frac{n^2-1}{2n}}

Problema 3 (Control 2, 29-11-2016) · El principi d'inducció

Problema 3 (Control 2, 29-11-2016). Límites mediante Stolz y Stirling (2 puntos)

Calcula el valor exacto de los siguientes límites:

a.

lim⁡n→∞∑k=1nk2sen⁡(1/k)n2\lim_{n\to\infty} \frac{\sum_{k=1}^n k^2 \operatorname{sen}(1/k)}{n^2}

b.

lim⁡n→∞nn!n\lim_{n\to\infty} \frac{n}{\sqrt[n]{n!}}

Problema 4 (Control 2, 29-11-2016) · El principi d'inducció

Problema 4 (Control 2, 29-11-2016). Sucesión recurrente y método de la telaraña (2 puntos)

Considera la sucesión definida de forma recurrente mediante:an+1=2+4+an,a0=0a_{n+1} = 2 + \sqrt{4 + a_n}, \quad a_0 = 0Calcula lim⁡n→∞an\lim_{n\to\infty} a_n justificando el resultado con ayuda del diagrama de la telaraña.

1.

2.

Problema 5 (Control 2, 29-11-2016) · El principi d'inducció

Problema 5 (Control 2, 29-11-2016). Convergencia condicional y absoluta de series (2 puntos)

Determina si las siguientes series convergen de manera absoluta, condicional o si divergen:

a.

∑n=1∞(n!)2(2n)!\sum_{n=1}^\infty \frac{(n!)^2}{(2n)!}

b.

∑n=1∞(−1)n(n+1−n)\sum_{n=1}^\infty (-1)^n (\sqrt{n+1} - \sqrt{n})

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