Matemáticas IIMedio3,3333333333333335 pts
Problema resuelto de Matemáticas II: OptimizaciónSelectividad (PAU) · Comunitat Valenciana 2017 · Junio · Opción A
Enunciado
Se desea unir un punto situado en un lado de una calle, de m de anchura, con el punto situado en el otro lado de la calle, m más abajo, mediante dos cables rectos, uno desde hasta un punto , situado al otro lado de la calle, y otro desde el punto hasta el punto . Se representó la calle en un sistema cartesiano y resultó que , y . El cable tiene que ser más grueso debido a que cruza la calle sin apoyos intermedios, siendo su precio de €/m. El precio del cable es de €/m.
Obtener razonadamente, escribiendo todos los pasos del razonamiento utilizado:
a) El costo total de los dos cables en función de la abscisa del punto , cuando . (3 puntos)
b) El valor de , con , para el que el costo total es mínimo. (4 puntos)
c) El valor de dicho costo total mínimo. (3 puntos)
Obtener razonadamente, escribiendo todos los pasos del razonamiento utilizado:
a) El costo total de los dos cables en función de la abscisa del punto , cuando . (3 puntos)
b) El valor de , con , para el que el costo total es mínimo. (4 puntos)
c) El valor de dicho costo total mínimo. (3 puntos)
Comprobar el resultadocompara con lo que te ha salido
Resultado
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
1
Estrategia
El punto se mueve por la otra acera, entre el pie de (que es ) y . Si lo acercamos a , el cable caro cruza en diagonal y sale largo; si lo dejamos en , el caro es el más corto posible ( m) pero el barato tiene que recorrer los m enteros. El óptimo está en medio.
El plan: escribir las dos longitudes en función de (la de es una distancia entre dos puntos, con Pitágoras), multiplicar por los precios y buscar el mínimo absoluto de en el intervalo cerrado : puntos críticos dentro del intervalo y comparación con los extremos.
El plan: escribir las dos longitudes en función de (la de es una distancia entre dos puntos, con Pitágoras), multiplicar por los precios y buscar el mínimo absoluto de en el intervalo cerrado : puntos críticos dentro del intervalo y comparación con los extremos.
2
Desarrollo
a) Longitud de . Es la distancia de a :Longitud de . Los dos puntos están en el eje de abscisas y :Coste total. Multiplicando cada longitud por su precio:b) Derivada. Con la regla de la cadena en la raíz:Puntos críticos. :Como , podemos elevar al cuadrado sin introducir soluciones falsas:(la raíz negativa queda fuera del intervalo).
Signo de . y, por ejemplo, . Como solo se anula en :
Comprobación en los extremos. Comparando con los valores en los bordes del intervalo:los dos mayores que el valor en (apartado c).
c) Coste mínimo. Con , y :
Signo de . y, por ejemplo, . Como solo se anula en :
- en : el coste decrece.
- en : el coste crece.
Comprobación en los extremos. Comparando con los valores en los bordes del intervalo:los dos mayores que el valor en (apartado c).
c) Coste mínimo. Con , y :
3
Consejo
En un intervalo cerrado, el mínimo puede estar en un extremo: calcula también y y compáralos con el punto crítico. Es lo que deja claro que el mínimo es absoluto, y el corrector lo mira.
Al elevar al cuadrado , justifica que y descarta . Y da el resultado exacto () además del aproximado en euros.
Paso 1 de 3
¿Has terminado el problema?
¿Te atascas?Manda tu duda a tu profesor o al equipo, o pregunta a otros estudiantes en la comunidad.
Sigue practicando
Optimización
Apuntes y todos los problemas de Análisis →Ejercicio 1 (parte obligatoria). En un jardín botánico se desea crear un recinto floral con forma de triángulo…
Matemáticas II · Andalucía · 2026 · Reserva 3OptimizaciónEjercicio 1 (parte obligatoria). Un jardinero quiere vallar un campo rectangular que tiene un lado junto a…
Matemáticas II · Andalucía · 2026 · Reserva 4OptimizaciónEjercicio 1 (parte obligatoria). Una ventana tiene forma de rectángulo y está coronada por un semicírculo…
Matemáticas II · Andalucía · 2026 · JunioOptimizaciónAina quiere construir una caja de cartón con forma de prisma rectangular con tapa, para guardar la tableta y el…
Matemáticas II · Cataluña · 2026 · Septiembre