9. Conceptos teóricos

10.
Ejercicios: Conceptos teóricos

Ejercicio 10.1
Esta sección es para reforzar la teoría de derivación
1
Si f es una función derivable y g una función tal que g(x) = xf(x), utilice la definición para demostrar que g(x) = f(x) + xf(x).
Por definición, g(x) = lim h0(x + h)f(x + h) xf(x) h = f(x) + xf(x).
2
Si f es una función derivable y g una función tal que g(x) = 3f2(x), utilice la definición para demostrar que g(x) = 6f(x)f(x).
g(x) = 3lim h0[f(x + h) f(x)][f(x + h) + f(x)] h = 6f(x)f(x).
3
Encuentre una función f y un número real a tales que lim h0 (2 + h)6 64 h = f(a).
a = 2 y f(x) = x6.
4
Suponga que f es una función que satisface la ecuación:
f(x + y) = f(x) + f(y) + x2y + xy2x,y


Suponga también que lim x0f(x) x = 1. Encuentre f(0), f(0) y f(x).

f(0) = 0, f(0) = 1 y f(x) = x2 + 1 .
5
Suponga que la función h(x) satisface h(x) = xh(x). Muestre que la función y = xh(x) satisface la ecuación: xy = (1 x2) y

Como y = h + xh = (1 x2)h, se obtiene xy = x(1 x2)h = (1 x2)y.
6
Sea g una función continua que cumple g(x) = 1 x. Muestre que y = 1 1 + x + g(x) cumple la ecuación diferencial xy = y (yg(x) 1).
y = (1 + 1x)y2; por tanto, xy = (x + 1)y2. Además, yg 1 = y(x + 1), de modo que xy = y(yg 1).
7
Verifique que si f(x) = arctan (x + 1 1 x) arctan x, entonces f(x) = 0.
La derivada del primer término es 1(1 + x2), igual a la derivada de arctan x; por ello, f(x) = 0 donde f está definida.
8
Sea f : {0} derivable tal que f(x) = f (1 x) para todo x0 :
a)
Verifique que f(x) = f(x) 1 x2.
b)
Hallar condiciones sobre a, b, c tales que ax2 f(x) + bx f(x) + c f(x) = 0 donde a2 + b2 + c20.
a)
Al derivar f(x) = f(1x), f(x) = f(1x)x2 = f(x)x2.
b)
a = c, b = 0.
9
Si f es una función tal que f(x) = e2x y u = ln (x2), utilice la regla de la cadena para demostrar que d dx [f(u)] = 2 x5.
d dxf(u) = f(u)u = e2 ln (x2) 2 x = 2 x5, para x0.
10
Encuentre f(x) si se sabe que d dx [f(2x)] = x2.
f(x) = x2 8 .

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