Vamos con el ejercicio 4.
Estamos buscando la expresión de una función: y = f(x), y tenemos información sobre sus rectas tangentes, por lo que planteamos su ecuación en forma general, para un punto de la gráfica con coordenadas: P0( x0 , f(x0) ):
y - f(x0) = f ' (x0)*(x - x0), distribuimos en el segundo miembro, hacemos pasaje de término y queda:
y = f ' (x0)*x - f ' (x0)*x0 + f(x0), luego, tenemos a partir del enunciado que la ordenada al origen de la recta tangente (que hemos remarcado) es igual al opuesto de la ordenada del punto de tangencia, por lo que planteamos:
- f ' (x0)*x0 + f(x0) = - f(x0), hacemos pasaje de término y queda:
- f ' (x0)*x0 = - 2*f(x0), multiplicamos por -1 en ambos miembros y queda:
f ' (x0)*x0 = 2*f(x0),
que es la relación entre la derivada de la función evaluada en el punto de tangencia y el valor de la función en dicho punto.
Luego, para un punto cualquiera de la gráfica de la función planteamos a partir de la última ecuación:
y ' * x = 2*y, expresamos a la derivada como cociente de diferenciales y queda:
dy/dx * x = 2*y, hacemos pasajes de divisores y factores y queda:
dy/y = 2*dx/x, luego integramos miembro a miembro y queda:
ln|y| = 2*ln|x| + C, luego evaluamos para el punto de coordenadas (2,4) que pertenece a la curva y queda:
ln(4) = 2*ln(2) + C, hacemos pasaje de término y queda:
ln(4) - 2*ln(2) = C, resolvemos el primer miembro y tenemos:
0 = C, luego reemplazamos en la ecuación remarcada y tenemos una ecuación cartesiana implícita para la curva:
ln|y| = 2*ln|x|, aplicamos la propiedad del logaritmo de una potencia en el segundo miembro y queda:
ln|y| = ln(x2), luego comparamos argumentos y tenemos la ecuación cartesiana explícita de la curva:
y = x2.
Espero haberte ayudado.
Vamos con el ejercicio 5. Tratamos cada término por separado.
1) En el primer término observa que tienes un intervalo simétrico con respecto al origen, y que la función es impar, por lo que el resultado de la integral es cero:
f(x) = x6*sen7(x) = x6*( sen(x) )7, luego planteamos:
f(-x) = (-x)6*sen7(-x) = (-x)6*( sen(-x) )7 = x6( -sen(x) )7 = x6*( -sen7(x) ) = - x6*sen7(x) = - f(x),
por lo que tenemos que la función es impar.
2) En el segundo término, comenzamos por dividir al numerador por el denominador en la expresión de la función y queda:
g(x) = 1 + (3x2 - 4)/(x3 - 3x2 + 4),
luego, probamos valores y tenemos que x = 2 es una raíz del denominador del segundo térmno, por lo que aplicamos la Regla de Ruffini, y luego la fórmula resolvente para ecuaciones polinómicas cuadráticas y tenemos:
g(x) = 1 + (3x2 - 4) / (x+1)(x-2)2, y luego puedes continuar planteando fracciones parciales para el segundo término, para luego integrar.
Espero haberte ayudado.
