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Final 10/09/2012 Tan facil que vas a creer que esta resuelto

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Hola, les paso rápido el final que tomaron hoy

  1. Diferenciable implica continua
  2. Lagrange para funciones diferenciables (lagrange en R(n))
  3. Taylor de orden 2 en (0,0) de \(G(x)=e^{xy}\cos(x+y)\)
    3.b) \(\lim \frac{e^{xy}\cos(x+y)-1+x^2+y^2}{x^2+y^2}\)
  4. Sea f🙁a,b)-->R, derivable en (a,b), f'(x) continua en (a,b) y se anula solo en un punto. Probar que f(x) no se anula en 3 puntos.

El 1) y el 2) son de libro, textuales, ni siquiera había que enunciar los teoremas, ya los daban enunciados, el 3 me dio
T(x)=1-(1/2)x^2-(1/2)y^2 y el lim me dio 1/2 (hay que usar lo del item a) y lo comprobe con otras personas. El 4) sale por absurdo al asumir que Fermat o rolle se cumplen (la verdad no me acuerdo quien, fue el que no hice del todo bien.

Saludos, espero les sirva.

P.D.: Perdón pero no se usar latex.

Hola! Gracias por subir el final!! Una pregunta, no entiendo bien como calculas el limite y por que usas el polinomio de taylor q calculaste en el item anterior. Como haces?
Muchas gracias!

Firma

MCR

Usa el taylor calculado para acotar el límite. Fijate que en un entorno del (0,0) \(e^{xy}cos(x+y)\)=\(1-0.5x^2-0.5y^2\) entonces vale la aproximación.

\(1-0.5x^2-0.5y^2-1+x^2+y^2\)=0.5.(x^2+y^2) en el numerador. Se cancelan los\(x^2+y^2\) y listo, da 1/2.

Muchas gracias!! 🙂

Tengo una duda, ¿cómo pruebo el límite por definición? Si reemplazo por el polinomio de Taylor se me cancelan las normas de x + y. Gracias!

Para el ejercicio 4 lo que plantié fue el siguiente razonamiento por absurdo:

Supongo que \(\exists x_{1},x_{2},x_{3} \in (a,b) / f(x_{1})=f(x_{2})=f(x_{3})=0\).

Luego si tomamos sin perdida de generalidad \(x_{3}>x_{2}>x_{1}\) y \(x_{3}!=x_{2}!=x_{1}\).
Podemos analizar \(f:[x_{1},x_{2}]\to\mathbb{R}\) y \(f:[x_{2},x_{3}]\to\mathbb{R}\) que se encuentran bien definidas pues \([x_{1},x_{2}] \in (a,b)\) y \([x_{2},x_{3}]\in (a,b)\).

Luego \(f:[x_{1},x_{2}]->\mathds{R}\) es continua y diferenciable en \([x_{1},x_{2}]\) pórque lo era en \((a,b)\),además \(f(x_{1})=f(x_{2})\),
por lo tanto valen las hipotesis del Teorema de Rolle y por ende \(\exists k \in [x_{1},x_{2}] / f'(k)=0\).

Haciendo el mismo análisis con \(f:[x_{2},x_{3}]\to\mathbb{R}\) vale tmb las hipotesis del teorema de Rolle y por ende \(\exists d \in [x_{2},x_{3}] / f'(d)=0\).

Con lo cual llegamos a un absurdo pues por la hiótesis original de la propiedad \(\exists! c \in (a,b) / f'(c)=0\).
y en este caso encontramos \(\exists k \in [x_{2},x_{3}] \subset (a,b) / f'(d)=0\). y \(\exists d \in [x_{2},x_{3}] \subset (a,b)/ f'(d)=0\).
Además \(k!=d\) pues se encuentran en segmentos distintos dentro de (a,b).

Hola. ¿Alguien podría escribir paso a paso, explicando la teoría que usó, como hizo la parte 3)b) cuando hay que probarlo por definición?
¡Muchas gracias!

En el 3)b) no hace falta hacer una aproximación. Creo que lo más correcto es decir que la función G(x,y) es exactamente igual al polinomio de Taylor de orden 2 más el Resto.

Entonces, usás la propiedad que dice que el resto tiende a 0 más rápido que la norma al cuadrado.

Entonces, reemplazás en el límite:

$$\lim \frac{e^{xy}cos(x+y)-1-x^{2}-y^{2}}{x^2+y^2} = \lim \frac{1-0.5x^{2}-0.5y^{2} + Resto(x,y) -1-x^{2}-y^{2}}{x^2+y^2}$$

Lo separás en dos:

$$\lim \frac{1-0.5x^{2}-0.5y^{2} -1-x^{2}-y^{2}}{x^2+y^2} + \lim \frac{Resto(x,y)}{x^2+y^2}$$

Entonces, el primer término tiende a 1/2 y el segundo tiende a 0.