Bloque 3: Análisis

Ejercicios Resueltos 3.6 Derivación

Colección de 44 ejercicios resueltos paso a paso con enunciado íntegro, pista metodológica en ventana emergente, solución completa y reproducción interactiva en pizarra digital con voz.

🔍 44 ejercicios
Ejercicio 1

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Un objeto se lanza verticalmente hacia arriba desde un determinado punto. La altura en metros alcanzada al cabo de $$ t $$ segundos, viene dada por $$ h(t) = 5 - 5t - 5e^{-2t} $$. Teniendo en cuenta que la velocidad es $$ v(t) = h'(t) $$, halla la velocidad al cabo de $$ 2 $$ segundos.

Ejercicio 2

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Se sabe que la función $$ f $$ definida por $$ f(x) = \begin{cases} \sqrt{ax} & \text{si } 0 \leq x \leq 8 \\ \frac{x^2 - 32}{x - 4} & \text{si } x > 8 \end{cases} $$ es continua en $$ [0, +\infty) $$. Halla el valor de $$ a $$.

Ejercicio 3

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Sea $$ f \colon \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} $$ la función definida por $$ f(x) = x^2 - |x| $$. Estudia la derivabilidad de $$ f $$.

Ejercicio 4

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Sea $$ f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} $$ la función definida por $$ f(x) = x|x - 4| $$. Estudia su derivabilidad en $$ x = 4 $$.

Ejercicio 5

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Sea $$f:(-2,0)\rightarrow\mathbb{R}$$ la función definida mediante $$f(x)=\begin{cases} \frac{\alpha}{x} & \text{si } -2 < x \leq -1 \\ \frac{x^2-\beta}{2} & \text{si } -1 < x < 0 \end{cases}$$ Determina $$\alpha$$ y $$\beta$$ sabiendo que $$f$$ es derivable.

Ejercicio 6

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Considera la función $$ f $$ definida por $$ f(x) = \begin{cases} \frac{1}{1+e^{1/x}} & \text{si } x \neq 0 \\ 0 & \text{si } x = 0 \end{cases} $$. Calcula los límites laterales de $$ f $$ en $$ x=0 $$. ¿Es $$ f $$ continua en $$ x=0 $$?

Ejercicio 7

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Sea $$f:\mathbb{R}\rightarrow\mathbb{R}$$ la función definida por $$f(x)=\begin{cases} 1+\alpha x & \text{si } x < 0 \\ e^{-x} & \text{si } x \geq 0 \end{cases}$$ Determina el valor de $$\alpha$$ sabiendo que $$f$$ es derivable.

Ejercicio 8

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Estudia la derivabilidad de la función $$ f : \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} $$ definida por: $$ f(x) = \begin{cases} \frac{\text{sen}(x)}{x} & \text{si } x > 0 \\ 1 & \text{si } x \le 0 \end{cases} $$

Ejercicio 9

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Estudia la derivabilidad de la función $$ f:(0,+\infty) \rightarrow \mathbb{R} $$ definida por: $$ f(x) = \begin{cases} \sqrt{3+x^2} - x & \text{si } 0 < x \le 1 \\ \frac{1}{x} + \frac{x^2}{4} & \text{si } x > 1 \end{cases} $$ Calcula la función derivada.

Ejercicio 10

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Considera la función $$ f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} $$ definida por: $$ f(x) = \begin{cases} 3ax+b & \text{si } x \le 0 \\ e^{x(ax+b)} & \text{si } x > 0 \end{cases} $$ Determina $$ a $$ y $$ b $$ sabiendo que $$ f $$ es derivable.

Ejercicio 11

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Sea $$f: \mathbb{R} \to \mathbb{R} $$ la función continua definida por: $$f(x) = \begin{cases} |2-x| & \text{si } x < a \\ x^2 - 5x + 7 & \text{si } x \ge a \end{cases} $$ donde $$a $$ es un número real. Determina $$a $$.

Ejercicio 12

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Dado que no has proporcionado el enunciado completo del ejercicio, no puedo verificar si contiene información superflua como matrices, vectores o puntos irrelevantes según la pista de derivabilidad en x=c.

Ejercicio 13

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Sea $$ f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} $$ la función definida por $$ f(x) = \begin{cases} -\frac{a}{x} & \text{si } x \le -1 \\ x^2+1 & \text{si } x > -1 \end{cases} $$. Halla el valor de $$ a $$ para que $$ f(x) $$ sea una función continua.

Ejercicio 14

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Sabiendo que una función $$ f $$ es simétrica respecto al origen de coordenadas y conociendo su gráfica para $$ x > 0 $$ como la de la figura, calcula $$ f'(x) $$ en los puntos donde exista. [GRAPH: 1; 0.5*x+1.5 | 0, 3]

Ejercicio 15

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Se sabe que la función $$f:[0,+\infty)\to\mathbb{R}$$ dada por $$f(x) = \begin{cases} \sqrt{ax} & \text{si } 0\leq x\leq 8 \\ \frac{x^2-32}{x-4} & \text{si } x>8 \end{cases}$$ es continua. Determina $$a$$.

Ejercicio 16

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Dada la función $$f(x) = \begin{cases} \frac{x}{1-|x|} & \text{si } x \neq -1 \text{ y } x \neq 1 \\ 0 & \text{si } x = -1 \text{ ó } x = 1 \end{cases} $$ estudia su continuidad y derivabilidad.

Ejercicio 17

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

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 $$ (-1, +\infty) $$. Halla el valor de $$ a $$. ¿Es $$ f $$ derivable en $$ x = 0 $$?

Ejercicio 18

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Se sabe que la función $$ f : (-1, 1) \rightarrow \mathbb{R} $$ definida por: $$ f(x) = \begin{cases} -2x^2 + \frac{x}{2} + c & \text{si } -1 < x < 0 \\ \sqrt{1 - x} & \text{si } 0 \leq x < 1 \end{cases} $$ es derivable en el intervalo $$ (-1, 1) $$. Determina el valor de la constante $$ c $$.

Ejercicio 19

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Se sabe que la función $$ f : (-1, 1) \rightarrow \mathbb{R} $$ definida por: $$ f(x) = \begin{cases} -2x^2 + \frac{x}{2} + c & \text{si } -1 < x < 0 \\ \sqrt{1 - x} & \text{si } 0 \leq x < 1 \end{cases} $$ es derivable en el intervalo $$ (-1, 1) $$. Calcula la función derivada $$ f' $$.

Ejercicio 20

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Se ha detectado información superflua en el enunciado. El dato sobre el valor de la derivada por la izquierda ($f'_{-}(2)=3$) no se utiliza en la solución para determinar la continuidad de la función en $x=2$, ya que el primer requisito es verificar que $f(2)$ exista y que los límites laterales sean iguales. Enunciado reescrito: El enunciado original parece estar vacío o solo contenía la etiqueta de audio. Basado en la instrucción de mantener los bloques intactos si no se eliminan, y dado que no hay texto adicional proporcionado en la entrada del usuario para purgar (solo la etiqueta de solución), debo asumir que el "enunciado" que debo limpiar es el que implícitamente se referenciaría. Sin embargo, mirando cuidadosamente la entrada del usuario: ``, no hay nada de qué limpiar. Pero usualmente en este tipo de tareas, el texto del enunciado está mezclado o faltante en el prompt. Releyendo el prompt del sistema: "El enunciado contiene marcadores de locución de audio... MANTÉN estrictamente estos bloques intactos tal cual están en el original para el texto que no elimines". Si el usuario solo pegó ``), y la instrucción dice "Si NO hay información inútil, devuelve ÚNICAMENTE la palabra 'PERFECTO'". Pero aquí hay una etiqueta vacía. Si interpreto que el enunciado es literalmente solo `` Y la solución. Si no hay texto que no sea la etiqueta, no hay información superflua que eliminar de un cuerpo de texto. Sin embargo, hay una posibilidad: ¿El enunciado era algo como "Dadas las funciones... `, entonces no hay distractores. PERFECTO

Ejercicio 21

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

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. Calcula los valores de $$ a $$ y $$ b $$ para que $$ f $$ sea derivable en el intervalo $$ (1/e, 4) $$.

Ejercicio 22

Determinación y cálculo de asíntotas analíticas

Sea $$ f $$ la función definida, para $$ x \neq 2 $$ y $$ x \neq -2 $$, por $$ f(x) = \frac{x^2 + 3}{x^2 - 4} $$. Determina las asíntotas de la gráfica de $$ f $$.

Ejercicio 23

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Considera la función $f:\mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}$ dada por $$ f(x) = \begin{cases} -xe^{x-1} & \text{si } x \leq 0 \\ xe^{x-1} & \text{si } 0 < x \leq 1 \\ xe^{1-x} & \text{si } 1 < x \end{cases} $$ Estudia la derivabilidad de $f$ en $x = 0$ y en $x = 1$.

Ejercicio 24

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Sea $f$ la función definida por $$f(x) = \frac{|x|}{2 - x}$$ para $$x \neq 2$$. Estudia la derivabilidad de $f$.

Ejercicio 25

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Determina $$ a $$ y $$ b $$ sabiendo que $$ b > 0 $$ y que la función $$ f : \mathbb{R} \to \mathbb{R} $$ definida como

$$ f(x) = \begin{cases} a\cos(x) + 2x & \text{si } x < 0 \\ a^2 \ln(x+1) + \dfrac{b}{x+1} & \text{si } x \geq 0 \end{cases} $$

es derivable. (ln denota la función logaritmo neperiano).

Ejercicio 26

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Halla $$ a $$ y $$ b $$ sabiendo que es continua la función $$ f : \mathbb{R} \to \mathbb{R} $$ definida como

$$ f(x) = \begin{cases} \dfrac{x + \cos(x) - ae^x}{x^2} & \text{si } x \neq 0 \\ b & \text{si } x = 0 \end{cases} $$

Ejercicio 27

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Determina $a$ y $b$ sabiendo que $b > 0$ y que la función $f : \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}$ definida como $$ f(x) = \begin{cases} a \cos(x) + 2x & \text{si } x < 0 \\ a^2 \ln(x + 1) + \frac{b}{x + 1} & \text{si } x \ge 0 \end{cases} $$ es derivable. ($\ln$ denota la función logaritmo neperiano).

Ejercicio 28

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Se sabe que la función $$ f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} $$ dada por $$ f(x) = \begin{cases} 3x + 2 & \text{si } x < 0 \\ x^2 + 2a \cos(x) & \text{si } 0 \leq x < \pi \\ ax^2 + b & \text{si } x \geq \pi \end{cases} $$ es continua. Determina $$ a $$ y $$ b $$.

Ejercicio 29

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Se sabe que la función $$ f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} $$ dada por $$ f(x) = \begin{cases} 3x + 2 & \text{si } x < 0 \\ x^2 + 2a \cos(x) & \text{si } 0 \leq x < \pi \\ ax^2 + b & \text{si } x \geq \pi \end{cases} $$ es continua. Estudia la derivabilidad de $$ f $$.

Ejercicio 30

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Determina $k \neq 0$ sabiendo que la función $f:\mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}$ definida por $$ f(x) = \begin{cases} 3 - kx^2 & \text{si } x \leq 1 \\ \frac{2}{kx} & \text{si } x > 1 \end{cases} $$ es derivable.

Ejercicio 31

Ecuación de la recta tangente en un punto de abscisa dada

Sea la función continua $$ f : \mathbb{R} \to \mathbb{R} $$ definida por

$$ f(x) = \begin{cases} x + k & \text{si } x \leq 0 \\[6pt] \dfrac{e^{x^2} - 1}{x^2} & \text{si } x > 0 \end{cases} $$

a) Calcula el valor de $$ k $$.

b) Halla la ecuación de la recta tangente a la gráfica de la función $$ f $$ en el punto de abscisa $$ x = 1 $$.

Ejercicio 32

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Sea f la función continua definida por

f(x) = egin{cases} \frac{x^2 + 1}{x - 1} & ext{si } x \leq 0 \\ \frac{ax + b}{(x + 1)^2} & ext{si } x > 0 \end{cases}

Para a = 2 y b = -1 , estudia la derivabilidad de f .

Ejercicio 33

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Sea f: (0, +\infty) \to \mathbb{R} la función dada por f(x) = \begin{cases} \frac{x(\ln x)^2}{(x-1)^2} & \text{si } x \neq 1 \\ a & \text{si } x = 1 \end{cases} . Sabiendo que f es continua, calcula a .

Ejercicio 34

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Se sabe que la función f: \mathbb{R} \to \mathbb{R} definida como f(x) = \begin{cases} -x^2 + bx + 1 & \text{si } x \le 1 \\ ax^2 - 5x + 2a & \text{si } x > 1 \end{cases} es derivable. Determina los valores de a y b .

Ejercicio 35

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Enunciado

Considera la función $$ f $$ definida por $$ f(x) = \begin{cases} \frac{1}{1+e^{1/x}} & \text{si } x \neq 0 \\ 0 & \text{si } x = 0 \end{cases} $$.

Apartado a) Calcula los límites laterales de $$ f $$ en $$ x=0 $$. ¿Es $$ f $$ continua en $$ x=0 $$?

Apartado b) Calcula el valor de la derivada de $$ f $$ en $$ x=1 $$.

Ejercicio 36

Ecuación de la recta tangente en un punto de abscisa dada

Considera la función $$ f : \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} $$ definida por $$ f(x) = \begin{cases} ax^2 + bx + c & \text{si } x \leq 0 \\ \frac{e^x - e^{-x} - 2x}{x - \text{sen}(x)} & \text{si } x > 0 \end{cases} $$ Determina $$ a $$, $$ b $$ y $$ c $$ sabiendo que $$ f $$ es continua, alcanza su máximo relativo en $$ x = -1 $$ y la recta tangente a la gráfica de $$ f $$ en el punto de abscisa $$ x = -2 $$ tiene pendiente $$ 2 $$.

Ejercicio 37

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Se sabe que la función $$ f : [0,5] \rightarrow \mathbb{R} $$ definida por $$ f(x) = \begin{cases} ax + bx^2 & \text{si } 0 \le x < 2 \\ -4 + \sqrt{x - 1} & \text{si } 2 \le x \le 5 \end{cases} $$ es derivable en el intervalo $$ (0,5) $$. Calcula las constantes $$ a $$ y $$ b $$.

Ejercicio 38

Ecuación de la recta tangente en un punto de abscisa dada

Se sabe que la función $$ f : [0,5] \rightarrow \mathbb{R} $$ definida por $$ f(x) = \begin{cases} ax + bx^2 & \text{si } 0 \le x < 2 \\ -4 + \sqrt{x - 1} & \text{si } 2 \le x \le 5 \end{cases} $$ es derivable en el intervalo $$ (0,5) $$. Halla la ecuación de la recta tangente a la gráfica de $$ f $$ en el punto de abscisa $$ x = 2 $$.

Ejercicio 39

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Considera la función $$f : \mathbb{R} \to \mathbb{R}$$ definida por $$f(x) = \begin{cases} e^{-x} & \text{si } x \leq 0 \\ 1-x^2 & \text{si } 0 < x < 1 \\ \frac{2}{x+1} & \text{si } 1 \leq x \end{cases}$$. Estudia su continuidad y derivabilidad. Determina la función derivada de $$f$$.

Ejercicio 40

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Estudia la continuidad y derivabilidad de la función: $$ f(x) = \begin{cases} \frac{x}{1-|x|} & \text{si } x \neq -1 \text{ y } x \neq 1 \\ 0 & \text{si } x = -1 \text{ ó } x = 1 \end{cases} $$

Ejercicio 41

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

a) 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 $$ (-1, +\infty) $$. Halla el valor de $$ a $$. ¿Es $$ f $$ derivable en $$ x = 0 $$? b) 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 42

Ecuación de la recta tangente en un punto de abscisa dada

a) Se sabe que la función $$ f : (-1, 1) \rightarrow \mathbb{R} $$ definida por: $$ f(x) = \begin{cases} -2x^2 + \frac{x}{2} + c & \text{si } -1 < x < 0 \\ \sqrt{1 - x} & \text{si } 0 \leq x < 1 \end{cases} $$ es derivable en el intervalo $$ (-1, 1) $$. Determina el valor de la constante $$ c $$. b) Se sabe que la función $$ f : (-1, 1) \rightarrow \mathbb{R} $$ definida por: $$ f(x) = \begin{cases} -2x^2 + \frac{x}{2} + c & \text{si } -1 < x < 0 \\ \sqrt{1 - x} & \text{si } 0 \leq x < 1 \end{cases} $$ es derivable en el intervalo $$ (-1, 1) $$. Calcula la función derivada $$ f' $$. c) Se sabe que la función $$ f : (-1, 1) \rightarrow \mathbb{R} $$ definida por: $$ f(x) = \begin{cases} -2x^2 + \frac{x}{2} + c & \text{si } -1 < x < 0 \\ \sqrt{1 - x} & \text{si } 0 \leq x < 1 \end{cases} $$ es derivable en el intervalo $$ (-1, 1) $$. Halla las ecuaciones de las rectas tangentes a la gráfica de $$ f $$ que son paralelas a la recta de ecuación $$ y = -x $$.

Ejercicio 43

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Sea $$f: \mathbb{R} \to \mathbb{R} $$ la función continua definida por: $$f(x) = \begin{cases} |2-x| & \text{si } x < a \\ x^2 - 5x + 7 & \text{si } x \ge a \end{cases} $$ donde $$a $$ es un número real. Determina $$a $$.

Sea $$f: \mathbb{R} \to \mathbb{R} $$ la función continua definida por: $$f(x) = \begin{cases} |2-x| & \text{si } x < a \\ x^2 - 5x + 7 & \text{si } x \ge a \end{cases} $$ donde $$a $$ es un número real. Halla la función derivada de $$f $$.

Ejercicio 44

Estudio de la derivabilidad y derivadas laterales en puntos frontera

Considera la función $$ f $$ definida por $$ f(x) = \begin{cases} \frac{1}{1+e^{1/x}} & \text{si } x \neq 0 \\ 0 & \text{si } x = 0 \end{cases} $$. Calcula el valor de la derivada de $$ f $$ en $$ x=1 $$.

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