a)
Puedes considerar la función cuya expresión es:
f(x) = - 4*|x - 2| =
-4*(x - 2) si x - 2 ≥ 0
-4*( -(x - 2) ) si x - 2 < 0
resuelves productos, distribuyes y queda:
f(x) =
- 4x + 8 si x ≥ 2
4x - 8 si x < 2
observa que la función es continua en R, y que la expresión de su derivada queda:
f ' (x) =
- 4 si x > 2
no está definida si x = 2
4 si x < 2
Luego, observa que la función es creciente para valores menores que 2, y observa que es decreciente para valores mayores que 2, por lo que tienes que la gráfica de la función presenta un máximo en x = 2, pero observa que la función derivada no está definida para dicho valor (puedes probar que las derivadas laterales no coinciden para x = 2, luego haz un gráfico, y verás que la gráfica de la función presenta un punto anguloso para x = 2).
b)
Puedes considerar la función cuya expresión es:
f(x) = senx, que es continua en R, luego la expresión de su derivada es:
f ' (x) = cosx, que está definida en todo R, luego la expresión de la derivada segunda de la función es:
f ' ' (x) = - senx.
Observa que la función derivada no se anula para x = 0, ya que tienes: f ' (0) = cos(0) = 1 ≠ 0,
pero observa que la gráfica de la función presenta una inflexión para x = 0, que puedes visualizar al evaluar la expresión de la derivada segunda para dicho valor y para dos valores cercanos, uno menor y otro mayor que él (tomamos los valores x = -π/6 y x = π/6, y observa que la expresión de la derivada segunda de la función se anula en un único punto intermedio entre ellos: x = 0):
f ' ' (-π/6) = - sen(-π/6) = - (-1/2) = 1/2 > 0,
por lo que tenemos que la gráfica de la función es cóncava hacia arriba para valores de x ligeramente menores que cero;
f ' ' (π/6) = - sen(π/6) = - 1/2 < 0,
por lo que tenemos que la gráfica de la función es cóncava hacia abajo para valores de x ligeramente mayores que cero;
por lo que tienes que la gráfica de la función presenta una inflexión en x = 0 y tienes que f ' (0) ≠ 0.
c)
Puedes considerar la función a trozos:
f(x) =
2x si x < 0
x2 si x ≥ 0
observa que es continua en R, y que la expresión de su función derivada queda:
f ' (x) =
2 si x < 0
no está definida si x = 0
2x si x > 0
observa que la derivada toma valores positivos para x menor que cero y para x mayor que cero, pero observa que no está definida par x igual a cero (puedes ver que sus derivadas laterales no coinciden), y observa también que la gráfica de la función es creciente en todo R, pero f ' (2) no está definida. Haz un gráfico, y verás que la gráfica de la función presenta un punto anguloso en x = 0.
Espero haberte ayudado.