CALCULO
FUNCIÓN
SUCESIONES Y SERIES
LIMITES
el limite de una funcion
se escribe: Lim f(x)=L
Sucesión
Es una regla que asigna a cada elemento de
un conjunto A un elemento del conjunto B.
Tipo
Dominio
Rango
Son todas las posibles entradas
para la función.
Conjunto de todos los valores que puede tomar x.
Es una lista de números infinitos.
Recursiva
Geométrica
Sólo se necesita:
Se multiplica a y r
Aritmética
En la cual, la diferencia entre dos términos consecutivos es constante.
Formas de representarla
Verbal
Algebraica
Visual
Numérica
f(x)=x^2+4
Conjunto de todas las entradas para la función
SERIES INFINITAS
Son la suma de una lista de números infinita.
CONVERGE
DIVERGE
Es cuando a medida que avanza la suma de todos los números, se va acercando cada vez mas a un numero finito. Es decir, la constante es menor que 1.
Se dice que la serie infinita diverge cuando no converge. Es decir, la constante es mayor o igual que uno.
SERIE GEOMÉTRICA INFINITA
Podemos hacer la suma infinita si la serie converge
Debemos conocer la razón común (constante de multiplicación) y el primer termino de la serie.
Al conocer esos datos se divide el primer termino entre 1 menos la razón común.( a/1-r).
Investiga el comportamiento de la función
Describiendo la función con palabras.
Con una formula explicita.
A través de una gráfica en el plano cartesiano.
Por medio de una tabla de valores.
Donde en el eje x va el valor que x toma en la función y en el eje y van las imagenes del elemento x.
Función Lineal
Es cuando la gráfica de la función es de la forma y=mx + b , es decir, representa una recta y su punto de intersección.
Función Constante
Es cuando la imagen del elemento x siempre es un mismo elemento. f(x)= b
Prueba de la Recta Vertical
Es un método por el cual se puede conocer si una representación en el plano es realmente una función o no.
Consiste en trazar una linea recta vertical a traves de la gráfica.
La gráfica sera la gráfica de una función solo si la recta vertical corta en un solo punto a la gráfica.
Función Creciente
Es cuando la gráfica de la función sube.
Función Decreciente
Es cuando la gráfica de la función baja.
Rápidez del Cambio Constante
Solo las funciones lineales lo tienen
se dice que el limite de f(x), cuando x se aproxima (a) es L
limites que no existen
se puede explicar por medio de tres ejemplos
una función que oscila
una función con asíntota vertical
una función con un salto
Sustituir la variable independiente por el valor real al que la x tiende.
Función Cuadrática
Son funciones polinómicas de segundo grado, siendo su gráfica una parábola.
Su fórmula general f(x) = ax² + bx +c
Para calcular el rango de una función
Se halla el dominio de su función inversa.
Una función no existirá cuando para los valores de x que provoquen los siguientes casos
Cuando un número quede dividido entre 0
Cuando el contenido de una raíz de índice par es un número negativo
Cuando el contenido de un logaritmo es 0 o un número negativo
El promedio de rapidez se puede calcular usando notación de funciones.
Se designa como Dom f
para calcular el dominio de una función racional
debemos encontrar los valores que hacen 0 el denominador y quitárselo a R
limites unilaterales
Es un valor al que tiende una función conforme los valores de x tienden al limite
El término función se utiliza también cuando el condominio son valores numéricos, reales o complejos.
Limites unilateral por la derecha
Limite unilateral por la izquierda
Cuando x se aproxima a (a) por la derecha es L y se escribe:
limx→a+f(x)=L
Cuando se aproxima a a por la izquierda es L y se escribe:
limx→a−f(x)=L
Ejemplo
sea la función f(x) = 1/x.
Cada numero ocupa una posición y recibe el nombre de TÉRMINO
El término que ocupa la posición "n" se denomina término general o termino n-ésimo
Creciente y decreciente
Es CRECIENTE cuando cada termino es mayor que el anterior
Esto ocurre cuando la diferencia es positiva d>0
Es DECRECIENTE cuando cada termino es menor que el anterior
Esto ocurre cuando la diferencia es negativa d<0
Para calcular cualquier término de las sucesiones
cuando en la gráfica llega el punto mas alto se considera punto MAX
cuando en la gráfica llega el punto mas bajo se considera MIN.
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Suma con notación sigma (Σ)
primero se halla f(a) y pueden suceder tres casos
Es necesario:
Último Término
K, primer término
Suma parcial
f(a) tiene el mismo valor
Se necesita:
Primer término
Diferencia común
Es necesario
No podemos hallar f(a) , bien porque f(x) no tiene imagen en el punto x = a, o porque nos da un valor indeterminado.
Primer término
Razón común
f(a) nos da un valor infinito.
EJEMPLO 1:
Hallar el límite en el punto x = 2 de la función y = x² +1
Este límite es 5, puesto que de una manera clara tenemos f(2) = 5.
Son todas las posibles salidas para la función
Suma Parcial
Es una función cuyo dominio es el conjunto de numeros naturales
Se necesita:
a, primer término
r, razón común
Dos primeros términos
Se representa como S1
Para hallar los siguientes terminos
Sn: n-ésima suma parical
El n-ésimo término de una sucesión geométrica está dado por:
Su fórmula es:
an=a1*r^n-1
Entre dos puntos de la función es la pendiente de la recta de la función.
Importante: Escribir el dominio de una función involucra el uso tanto de corchetes "[,]" como de paréntesis "(,)"
Su fórmula es:
Usas un corchete cuando el número está incluido en el dominio y usas un paréntesis cuando el dominio no incluye el número.
a(n)=a+(n-1)d
Importante: La forma más fácil de identificar el rango de otras funciones, como las funciones de raíz cuadrada y de fracciones, es:
Dibujar el gráfico de la función usando una calculadora gráfica.
Se representan en letras como f,g,h...
Una función F es el conjunto de todas las posibles entradas se llama Dominio. y el conjunto de todas las posibles salidas se llama el Rango.
an=ar(n-1)
Entonces la fórmula es: S=a/(1-r)
¿Como graficar una función?
Cuando la entrada (variable independiente) y la salida (variable dependiente) son números reales, una función puede representarse en una gráfica de coordenadas. La entrada se gráfica en el eje x y la salida se gráfica en el eje y.
Es n1
Se representa con la letra "d"
Por ejemplo si la función es Y=X^2, algunos de los pares ordenados serian. (0,0), (2,2), (1,1/2), (-2,2)
Ejemplo
ejemplo
inducción matemática
Ejemplo
La función H esta definida por
Para esto también necesitamos hacer la tabla de valores para hallar los números asignados que van en el eje X y en el eje Y
razonamiento que permite demostrar proposiciones que dependen de una variable que toma una infinidad de valores enteros. cabe aclarar que también se halla con la suma de :
Cuando t se aproxima a 0 por la izquierda, H1t2 se aproxima a 0. Cuando t se aproxima a 0 por la derecha, H1t2 se aproxima a 1. No hay número al que H1t2 se aproxime cuando t se aproxima a 0. Por lo tanto, límt0 H1t2 no existe
Ejemplo
La funcion f(x)=sen(pi/x) no esta definida en 0. Evaluando la funcion para algunos pequeños valores de x tenemos
Sucesiones Geométricas
Con base en esto calcularíamos que
Una sucesión geométrica (o progresión geométrica) es una sucesión en la que cada término an se obtiene multiplicando al término anterior an−1 a n − 1 por un número r llamado razón. La razón de una sucesión geométrica se denota por r y debe ser constante en toda la sucesión.
Sin embargo ocurre esto
Fórmulas de notación sigma
La lineas interrumpidas indican que los valores de sen oscilan entre 1 y -1 con frecuencia infinita cuando x se aproxima a 0. Como los valores de f(x) no se aproximan cuando x se aproxima a 0 este limite no existe.
Ejemplo
Cuando x se acerca a 0, x2 también se acerca a 0, y 1/x2 se hace muy grande, en realidad parece en la gráfica que los valores de f(x) no se aproximan a un numero, de modo que este limite no existe.
p(1) = la primera suma del numero impar
p(2)=la suma de los dos primeros números impares (2^2)
p(3) = a suma de los tres primeros números impares (3^2)
El n-esimo termino es impar, entonces, se puede decir que:
2n-1
Y mas presisamente
1+3+5+...+(2n-1)=n^2
" para convertir de Celsius a Fahrenheit, multiplicar la temperatura Celsius por 9/5, luego sumar 32." Relación entre escalas de temperatura Celsius y Fahrenheit
una de las ecuaciones que se utilizan para hallarlas y una breve explicación es
La suma de los primeros n numeros impares es:
n^2
Esta propiedad la cumplen todos los números naturales
Si se muestra que P(1) es valida para n = 1
A( r ) = π r^2
Paso de inducción
Entonces si demostramos que P(k) es verdadera, entonces P(k+1) lo es tambien.
Se asume que P(k) es verdadera, se debe mostrar entonces que P(k+1) es verdadera.
Podemos demostrar que siempre que un enunciado es verdadero, entonces el siguiente es verdadero
Entonces
Si se puede demostrar que P(k) es verdadero
P(K+1) también se puede demostrar
Así que
Todos los números para P(n) son verdaderos al demostrarse que P(k) es verdadero
Al realizar los pasos de la inducción matemática, la declaración P(n) se cumple para todo número natural n.
Se utilizan para hallar la rapidéz instantanea de cambio de una función
Principio de la introducción matematica
Para todo numero natural n, siendo P(n) un enunciado que depende de n.
Deben satisfacer dos condiciones
- P(1) es verdadera
- Para todo numero natural s, si P(s) es verdadero entonces P(s+1) es verdadero.
Suma de potencias
Esta dada por las siguientes formulas
n
Ʃ 1:n
k:1
n
Ʃ k: n(n +1)
k:1 2
Puede ocurrir que en un enunciado P(n) sea falso para los primero numeros naturales, pero verdadero apartir de algun numero en adelante
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El razón común en una secuencia geométrica es el razón constante entre cualquier término y el término después de él. Por ejemplo, la secuencia geométrica {1, 3, 9, 27} tiene un razón común de 3
La suma de un número finito de términos en una serie infinita.
ejemplo
Dada la secuencia aritmética 9, 7, 5, 3,···. Para encontrar la diferencia común, reste cualquier término del término que le sigue
Una expresión de la forma a +b se denomina binomio.
El teorema de binomio
Primero buscamos algunos casos especiales
(a+b)1 = a+b
(a+b)2 = a2+2ab+b2
(a+b)3 = a3+3a2b+3ab2+b2
(a+b)4 = a4+4a2b+6a2b2+4ab3+b4
(a+b)5 = a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5
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- Hay n + 1 términos, siendo el primero an y el ultimo es bn.
Patrones sencillos
- La suma de los exponentes de a y b de cada termino n
- Los exponentes de a disminuyen en 1 de termino, en tanto que los exponentes de b aumentan en 1.
Es una fórmula que proporciona el desarrollo de la potencia n-ésima (siendo n, entero positivo) de un binomio.