Bloque 3: Análisis

Ejercicios Resueltos 3.10 Teorema de Rolle, del valor medio, de Cauchy y regla de L'Hôpital

Colección de 41 ejercicios resueltos paso a paso con enunciado íntegro, pista metodológica en ventana emergente, solución completa y reproducción interactiva en pizarra digital con voz.

🔍 41 ejercicios
Ejercicio 1

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea la función $$ f : [1, e] \to \mathbb{R} $$ definida por $$ f(x) = x^2 - 8\ln(x) $$, donde $$ \ln $$ denota la función logaritmo neperiano.

Calcula los extremos absolutos y relativos de la función $$ f $$ (abscisas donde se obtienen y valores que se alcanzan).

Ejercicio 2

Optimización de magnitudes y búsqueda de extremos

Sea la función $$ f : \mathbb{R} \to \mathbb{R} $$ definida por $$ f(x) = e^x(x^2 - x + 1) $$.

Halla los extremos relativos de $$ f $$ (abscisas donde se obtienen y los valores que se alcanzan, determinando si son máximos o mínimos).

Ejercicio 3

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Considera la función $$ f : \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} $$ definida por: $$ f(x) = x^2 \cdot e^{\frac{x}{2}} $$. Calcula los intervalos de monotonía y los extremos locales de $$ f $$ (puntos donde se obtienen y valor que alcanzan).

Ejercicio 4

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Considera la función $$ f $$ definida por $$ f(x) = a \ln(x) + bx^2 + x $$ para $$ x > 0 $$, donde $$ \ln $$ denota la función logaritmo neperiano. ¿Qué tipo de extremos tiene $$ f $$ en $$ x = 1 $$ y en $$ x = 2 $$?

Ejercicio 5

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea f : \mathbb{R} \to \mathbb{R} la función definida por f(x) = x^2 \cdot e^{-x} .

Determina los extremos relativos de f (puntos donde se obtienen y valores que se alcanzan).

Ejercicio 6

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea f : \mathbb{R} \to \mathbb{R} la función definida por f(x) = (x-3) \cdot e^x .

Calcula los extremos relativos de f (puntos donde se obtienen y valores que se alcanzan).

Ejercicio 7

Optimización de magnitudes y búsqueda de extremos

Sea $$ f $$ la función definida por $$ f(x) = \frac{e^x}{x-1} $$ para $$ x \neq 1 $$. Determina los intervalos de crecimiento y de decrecimiento de $$ f $$ y halla sus máximos y mínimos relativos (puntos en los que se obtienen y valores que alcanza la función).

Ejercicio 8

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea f : (0, +\infty) \to \mathbb{R} la función definida por f(x) = x^2 \ln(x) ( \ln denota la función logaritmo neperiano).

Determina los intervalos de crecimiento y de decrecimiento y los extremos relativos de f (puntos donde se obtienen y valores que se alcanzan).

Ejercicio 9

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea f la función definida, para x \neq 2 y x \neq -2 , por f(x) = \dfrac{x^2 + 3}{x^2 - 4} .

Determina los intervalos de crecimiento y de decrecimiento y los extremos relativos de f (puntos donde se obtienen y valores que se alcanzan).

Ejercicio 10

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea f : (0, +\infty) \to \mathbb{R} la función definida por f(x) = \dfrac{3x + 1}{\sqrt{x}} .

Determina los intervalos de crecimiento y de decrecimiento y los extremos relativos de f (puntos donde se obtienen y valores que se alcanzan).

Ejercicio 11

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Se ha observado que en una carretera de salida de una gran ciudad la velocidad de los coches entre las 2 h. y las 6 h. de la tarde viene dada por: $$ v(t) = t^3 - 15t^2 + 72t + 8 $$ para $$ t \in [2,6] $$. ¿A qué hora circulan los coches con mayor velocidad?. Justifica la respuesta.

Ejercicio 12

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea $$ f $$ la función definida para $$ x \neq -2 $$ por $$ f(x)=\frac{x^2}{x+2} $$. Determina los intervalos de crecimiento y de decrecimiento, y los extremos locales de $$ f $$.

Ejercicio 13

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea $$ f: [-1, 4] \rightarrow \mathbb{R} $$ una función cuya derivada tiene por gráfica la de la figura formada por los segmentos que unen los puntos $$ (-1, -2) $$, $$ (2, 2) $$ y $$ (4, -1) $$. Estudia el crecimiento y el decrecimiento de $$ f $$ y determina los valores donde alcanza sus extremos relativos. [GRAPH: (4/3)*x - 2/3; (-3/2)*x + 5 | -1, 4]

Ejercicio 14

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Considera la función $$ f : \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} $$ definida por $$ f(x) = e^{\frac{2x}{x^2+1}} $$. Determina los intervalos de crecimiento y de decrecimiento, y los extremos relativos de $$ f $$ (puntos donde se obtienen y valor que alcanzan).

Ejercicio 15

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea $$ f $$ la función definida por $$ f(x) = \frac{9x-3}{x^2-2x} $$ para $$ x \neq 0 $$ y $$ x \neq 2 $$. Determina los intervalos de crecimiento y de decrecimiento de $$ f $$.

Ejercicio 16

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea la función $$ f : \mathbb{R} \to \mathbb{R} $$ definida por: $$ f(x) = \begin{cases} x^2 + 3 & \text{si } x \le 1 \\ 2 - x^2 & \text{si } x > 1 \end{cases} $$ Halla los intervalos de crecimiento y de decrecimiento de la función $$ f $$.

Ejercicio 17

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Se sabe que la función $$ f : (-1, +\infty) \rightarrow \mathbb{R} $$ definida por $$ f(x) = \begin{cases} x^2 - 4x + 3 & \text{si } -1 < x < 0 \\ \frac{x^2 + a}{x + 1} & \text{si } x \geq 0 \end{cases} $$ es continua en $$ (-1, +\infty) $$. Determina los intervalos de crecimiento y de decrecimiento de $$ f $$.

Ejercicio 18

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea $$ f : [0, 2\pi] \rightarrow \mathbb{R} $$ la función definida por $$ f(x) = e^x (\cos x + \text{sen } x) $$. Determina los intervalos de crecimiento y de decrecimiento de $$ f $$.

Ejercicio 19

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea $$ f : [0, 2\pi] \rightarrow \mathbb{R} $$ la función definida por $$ f(x) = e^x (\cos x + \text{sen } x) $$. Halla los extremos relativos (locales) y absolutos (globales) de $$ f $$.

Ejercicio 20

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea $$ f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} $$ la función definida por $$ f(x) = x \cdot e^{-\frac{x^2}{2}} $$. Determina los intervalos de crecimiento y decrecimiento de $$ f $$ y calcula sus extremos relativos o locales (puntos en los que se obtienen y valores que alcanza la función).

Ejercicio 21

Optimización de magnitudes y búsqueda de extremos

De una función $$ f:[0,4] \rightarrow \mathbb{R} $$ se sabe que $$ f(1) = 3 $$ y que la gráfica de su función derivada es la que aparece en el dibujo. (Nota: en la gráfica se observa que $$ f'(1)=1 $$, que $$ f'(x) $$ es siempre positiva o cero, que $$ f'(x) $$ crece de $$ 0 $$ a $$ 1 $$, decrece de $$ 1 $$ a $$ 3 $$, y crece de $$ 3 $$ a $$ 4 $$). Determina los intervalos de crecimiento y de decrecimiento de $$ f $$. ¿En qué punto alcanza la función su máximo absoluto? [GRAPH: dibujo_derivada | 0, 4]

Ejercicio 22

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea la función $$f : [0,4] \to \mathbb{R}$$ definida por $$f(x) = \begin{cases} x^2 + ax + b & \text{si } 0 \le x < 2 \\ cx + 1 & \text{si } 2 \le x \le 4 \end{cases}$$. ¿En qué punto del intervalo se anula la derivada de la función?

Ejercicio 23

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea $$f : [0,2\pi] \to \mathbb{R}$$ la función definida por $$f(x) = e^x(\sin x + \cos x)$$. Determina los intervalos de crecimiento y de decrecimiento de $$f$$.

Ejercicio 24

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea $$f : \mathbb{R} \to \mathbb{R}$$ la función definida por $$f(x) = (3x - 2x^2)e^x$$. Determina los intervalos de crecimiento y de decrecimiento de $$f$$.

Ejercicio 25

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea $$f : \mathbb{R} \to \mathbb{R}$$ la función definida por $$f(x) = (3x - 2x^2)e^x$$. Calcula los extremos relativos de $$f$$ (abscisas donde se obtienen y valores que se alcanzan).

Ejercicio 26

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea $$ f : [1/e, 4] \to \mathbb{R} $$ la función definida por $$ f(x) = \begin{cases} x - \ln(x) + a & \text{si } 1/e \leq x \leq 2 \\ bx + 1 - \ln(2) & \text{si } 2 < x \leq 4 \end{cases} $$. Donde $$ \ln $$ denota la función logaritmo neperiano. Para $$ a = 0 $$ y $$ b = 1/2 $$ halla los extremos absolutos de $$ f $$ (abscisas donde se obtienen y valores que se alcanzan).

Ejercicio 27

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea la función $$ f : \mathbb{R} \to \mathbb{R} $$ definida por $$ f(x) = e^x \cdot (x - 2) $$. Halla los extremos relativos (abscisas donde se obtienen y los valores que se alcanzan) y los intervalos de crecimiento y de decrecimiento de $$ f $$.

Ejercicio 28

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea la función $$ f : (0, +\infty) \to \mathbb{R} $$ definida por $$ f(x) = \frac{1}{x} + \ln x $$, donde $$ \ln $$ denota la función logaritmo neperiano. Halla los extremos absolutos de $$ f $$ (abscisas donde se obtienen y valores que se alcanzan) en el intervalo $$ [\frac{1}{e}, e] $$.

Ejercicio 29

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea $$ f $$ la función definida por $$ f(x) = \frac{2x^2}{(x+1)(x-2)} $$ para $$ x \neq -1 $$ y $$ x \neq 2 $$. Determina los intervalos de crecimiento y de decrecimiento de $$ f $$.

Ejercicio 30

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea la función $$ f : [1, e] \to \mathbb{R} $$ definida por: $$ f(x) = x^2 - 8\ln(x) $$ donde $$ \ln $$ denota la función logaritmo neperiano. Halla los intervalos de crecimiento y de decrecimiento de $$ f $$.

Ejercicio 31

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea $$f$$ la función definida por $$ f(x) = \frac{k}{(x-a)(2x-1)} $$ para $$ x \ne a $$ y $$ x \ne \frac{1}{2} $$. Para $$ k = 4 $$ y $$ a = 2 $$, halla los extremos relativos de $$f$$ (abscisas donde se obtienen y valores que se alcanzan) y sus intervalos de crecimiento y de decrecimiento.

Ejercicio 32

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea f: \mathbb{R} \to \mathbb{R} la función definida por f(x) = x^2 | x - 3 | . Estudia el crecimiento y decrecimiento de f . Calcula sus extremos relativos (abscisas donde se obtienen y valores que se alcanzan).

Ejercicio 33

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea f: \mathbb{R} \to \mathbb{R} la función definida por f(x) = x + e^{-x} . Determina los intervalos de crecimiento y de decrecimiento de f , así como los extremos relativos o locales de f .

Ejercicio 34

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea f la función definida para x \neq 0 por f(x) = \frac{x^2+1}{x}. Determina los intervalos de crecimiento y de decrecimiento de f y calcula sus extremos relativos o locales (puntos en los que se obtiene y los valores que alcanza la función).

Ejercicio 35

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea f : \mathbb{R} \to \mathbb{R} la función definida por f(x) = | x^2 - 4 | . Determina los intervalos de crecimiento y de decrecimiento de f y calcula sus extremos relativos (abscisas donde se obtienen y valores que se alcanzan).

Ejercicio 36

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Considera la función f : \mathbb{R} \to \mathbb{R} definida por f(x) = \ln(x^2 + 1) (donde \ln denota la función logaritmo neperiano). Determina los intervalos de crecimiento y decrecimiento de f .

Ejercicio 37

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea f : [0, 2\pi] \to \mathbb{R} , la función definida por f(x) = e^x (\cos(x) + \operatorname{sen}(x)) Halla los extremos absolutos de f (abscisas donde se obtienen y valores que se alcanzan).

Ejercicio 38

Optimización de magnitudes y búsqueda de extremos

El beneficio (en miles de euros) que obtiene una empresa al vender $$ x $$ miles de unidades de un producto viene dado por la función: $$ B(x) = -2x^3 + 15x^2 + 36 $$, donde $$ x $$ está en el intervalo $$ [0,8] $$. Determina los intervalos de crecimiento y de decrecimiento del beneficio y localiza los valores de $$ x $$ en los que se alcanzan máximos y mínimos relativos. Calcula también el valor máximo y mínimo absolutos del beneficio en dicho intervalo.

Ejercicio 39

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

El beneficio (en miles de euros) que obtiene una empresa al vender $$ x $$ miles de unidades de un producto viene dado por la función: $$ B(x) = -2x^3 + 15x^2 + 36 $$, donde $$ x $$ está en el intervalo $$ [0,8] $$. Justifica razonadamente que decisión tomaría la empresa en función de los resultados y por que en los problemas de optimización en intervalos cerrados es imprescindible comparar los extremos relativos con los valores en los extremos del intervalo.

Ejercicio 40

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea f la función definida por f(x) = \frac{3x^4 + 1}{x^3} para x \neq 0 . Halla los intervalos de crecimiento y de decrecimiento, y los extremos relativos (abscisas donde se obtienen y valores que se alcanzan).

Ejercicio 41

Teoremas de Rolle, Valor Medio y análisis de extremos relativos

Sea la función $$ f : \mathbb{R} \to \mathbb{R} $$ definida por $$ f(x) = e^x \cdot (x - 2) $$.

Halla los extremos relativos de $$ f $$ (abscisas donde se obtienen y los valores que se alcanzan) y los intervalos de crecimiento y de decrecimiento de $$ f $$.

← Ir a Teoría 1.2 ☰ Índice Matemáticas II Siguiente Bloque →