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Estudio de derivadas: Teorema del Valor Medio

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Estudio de derivadas: Teorema del Valor Medio

Teorema del valor medio

Sea f(x)f(x) una función continua en [a,b][a,b] y derivable en (a,b)(a,b), entonces existe un punto c(a,b)c \in (a,b) que cumple:


 f(c)=f(b)f(a)baf'(c)= \cfrac {f(b)-f(a)}{b-a}


Ejemplo 

Comprueba el Teorema del Valor Medio  f(x)=3x2+2x+8f(x)=3x^2 +2x+8  en [1,3][1,3]

Comprueba las hipótesis


f(x)f(x) es continua en [1,3][1,3] por ser función polinómica 

 f(x)f(x) es derivable en (1,3)(1,3) por ser función polinómica 


Por tanto la derivada de f(x)f(x) en cc es:


 f(c)=f(3)f(1)31=41132=14f'(c) = \cfrac {f(3)-f(1)}{3-1} = \cfrac{41-13}{2}=14


1414 es el valor de la derivada en el punto cc


Si calculas la derivada en cc y la igualas a 1414, obtienes que cc es


f(c)=6c+2=146c=12c=126c=2f'(c)=6c+2=146\Rightarrow c=12 \Rightarrow c=\cfrac{12}{6} \Rightarrow \underline {c=2}


c[1,3]c \in [1,3]


Consecuencias del Teorema del Valor Medio 

Sea f(x)f(x) derivable en (a,b)(a,b)

  • Si f(x)=0f'(x)=0 \rightarrow f(x)f(x) es constante en (a,b)(a,b)
  • Si f(x)>0f'(x) \gt 0 \rightarrow f(x)f(x) es creciente en (a,b)(a, b)
  • Si f(x)<0f(x)f'(x) <0 \rightarrow f(x) es decreciente en (a,b)(a,b)


Además, si f(x)f(x)  es continua en aa y existe limxa+f(x)\lim_{x \to a^+}f'(x)  entonces f(a+)=limxa+f(x)f'(a^+) = \lim_{x\to a^+}f'(x) y lo mismo para aa^-. ​

​ 

¿Atascado con la lección? Echa un vistazo a:

Continuidad de una función: Teorema de Darboux

Preguntas frecuentes (FAQ)

FAQs

  • Pregunta: ¿Que significa f'(x)< 0?

    Respuesta: Significa que la función f(x) es creciente en el intervalo que se indica

  • Pregunta: ¿Cómo obtener el punto c tras comprobar el teorema del valor medio?

    Respuesta: Cuando has calculado f'(c)=[f(b)-f(a)]/[b-a] , obtienes un valor. Ese valor lo tienes que igualar a la derivada f'(x) para x=c. Resuelves la ecuación y la raíz que pertenezca al intervalo será el punto c

  • Pregunta: ¿Cuáles son las hipótesis del teorema del valor medio?

    Respuesta: El teorema del valor medio dice que si una función f(x) es continua en [a,b] y derivable en (a,b) entonces existe un punto c que pertenece al intervalo (a,b) tal que f'(c)=[f(b)-f(a)]/[b-a]