Calculo Diferencial e Integral 4.2. Funciones crecientes y decrecientes y su relación con el signo de la derivada UNIDAD IV. VARIACIÓN DE FUNCION FUNCIONES 4.2. Funciones crecientes y decrecientes y su relación con el signo de la derivada Una función f(x) es creciente, o aumenta su valor a lo largo del eje X si su derivada es positiva, en caso de que su derivada sea negativa es decreciente, y la función no crece ni decrece cuando su derivada es igual a cero. Por ejemplo en la siguiente gráfica: Sea f(x) una na función continua con ecuación y=f(x), definida en un intervalo [a, b]. ¿En que posiciónes del eje X la función se considera creciente, decreciente y ninguna de las dos? Sea f(x) una función continua en un intervalo cerrado [a, b] y derivable en el intervalo (a, b) abierto. Si f’(x)>0 para toda x en [a, b],, entonces la función f es creciente en [a, b]. Si f’(x)<0 para toda x en [a,b],, entonces la función f es decreciente en [a,b]. Elaboró: MC. Marcel Ruiz Martínez 1 Calculo Diferencial e Integral 4.2. Funciones crecientes y decrecientes y su relación con el signo de la derivada EJEMPLO 1.. Determine los intervalos abiertos donde la función 2 f ( x) = x 3 − x 2 es creciente o decreciente. 3 Solución: Nótese que f es derivable en todos los reales, asi que para determinar los puntos críticos derivamos e igualamos a cero. Como no hay puntos untos donde la derivada de la función no exista podemos concluir que los puntos críticos son: x = 0 y cuando x = 1. De tal modo que f es creciente el los intervalos de (--∞, 0) y (1, ∞) y decreciente en el intervalo (0,1) Elaboró: MC. Marcel Ruiz Martínez 2 Calculo Diferencial e Integral 4.2. Funciones crecientes y decrecientes y su relación con el signo de la derivada EJEMPLO 2.. Aplicación del criterio de la primera derivada. 1 Determinar los extremos relativos para la función f ( x) = x − sen( x) 2 En el intervalo de (0, 2π). Solución: La función f(x) es continua en el intervalo de (0, 2π). Para determinar los puntos críticos de f en dicho intervalo hacemos f’(x) igual a cero. 1 f ( x) = x − sen( x) 2 1 f '( x) = − cos( x) = 0 2 1 − cos( x) = 0 2 1 cos( x) = 2 π 5π x= , 3 3 Los intervalos identificados se resumen en la siguente tabla: Como podrá notarse la función presenta en x = π/3 un mínimo relativo, y en x = 5π/3 un máximo relativo. A continuación se muestra la gráfica de la función que se ha utilizado en este ejemplo: Elaboró: MC. Marcel Ruiz Martínez 3 Calculo Diferencial e Integral 4.2. Funciones crecientes y decrecientes y su relación con el signo de la derivada A continuación se muestra una lista de ejercicios propuestos. Elaboró: MC. Marcel Ruiz Martínez 4 Calculo Diferencial e Integral Elaboró: MC. Marcel Ruiz Martínez 4.2. Funciones crecientes y decrecientes y su relación con el signo de la derivada 5 Calculo Diferencial e Integral 4.2. Funciones crecientes y decrecientes y su relación con el signo de la derivada REFERENCIAS Y FUENTES DE INFORMACIÓN: Cortesía: Cálculo: una variable Escrito por George Brinton Thomas http://books.google.com.mx/books?id=AD1S4y6jumgC&lpg=PA263&dq=funciones%20crecientes%20y%20decrecientes%2C%20signo%20derivada&pg=PA263#v=onepage&q=funciones%20crecientes%20y%20decrecientes,%20signo%20derivada&f=false Cálculo: conceptos y contextos Escrito por James Stewart http://books.google.com.mx/books?id=6X6XSKkr8nYC&lpg=PA280&dq=funciones%20crecientes%20y%20decrecientes%2C%20signo%20derivada&pg=PA280#v=onepage&q=funciones%20crecientes%20y%20decrecientes,%20signo%20derivada&f=false Matemáticas para administración y economía Escrito por Ernest F. Haeussler,Richard S. Paul http://books.google.com.mx/books?id=pj3cB8QGMgoC&lpg=PA533&dq=funciones%20crecientes%20y%20decrecientes%2C%20signo%20derivada&pg=PA532#v=onepage&q=funciones%20crecientes%20y%20decrecientes,%20signo%20derivada&f=false Elaboró: MC. Marcel Ruiz Martínez 6