Matemáticas IIFácil2 pts
Límites y continuidad
Castilla y León · 2024 · Julio
Enunciado
Dada la función , demostrar que se anula para algún valor de y que ese valor es único.
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Resultado
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1
Estrategia
Son dos afirmaciones distintas y cada una tiene su herramienta. La existencia del cero sale del teorema de Bolzano: buscamos un intervalo donde sea continua y cambie de signo. La unicidad sale de la monotonía: si para todo , la función es estrictamente creciente y no puede cortar dos veces al eje.
2
Desarrollo
Existencia (teorema de Bolzano). es suma de una exponencial y un polinomio, así que es continua en todo y, en particular, en . Evaluamos en los extremos: es continua en y . Por el teorema de Bolzano, existe con .
Unicidad (monotonía). Derivamos:Para todo , y , luego . Por tanto es estrictamente creciente en todo : si , entonces , y no puede haber dos valores distintos con .
(También se puede razonar por reducción al absurdo con el teorema de Rolle: si hubiera dos ceros , como es continua y derivable, existiría con , lo que es imposible porque .)
Conclusión. se anula en un único punto , que además está en . Numéricamente, .
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)Unicidad (monotonía). Derivamos:Para todo , y , luego . Por tanto es estrictamente creciente en todo : si , entonces , y no puede haber dos valores distintos con .
(También se puede razonar por reducción al absurdo con el teorema de Rolle: si hubiera dos ceros , como es continua y derivable, existiría con , lo que es imposible porque .)
Conclusión. se anula en un único punto , que además está en . Numéricamente, .
3
Consejo
Bolzano solo garantiza que hay al menos un cero; para la unicidad necesitas otro argumento (monotonía o Rolle). Si no lo das, el ejercicio se queda en la mitad.
Escribe explícitamente las hipótesis: « es continua en » y «». Calcular los dos valores sin nombrar la continuidad es el descuento más habitual.
Paso 1 de 3
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