EJERCICIOS DE DERIVADAS

  1. Un estudio de productividad en el turno matinal en una cierta fábrica indica que un trabajador medio que llega al trabajo a las 8.00 a.m. habrá ensamblado Q(t)= -t3+6t2+15t  radio transistores x horas después.

¿En que momento de la mañana esta actuando el trabajador con máxima eficacia?


Cantidad de radios producida por hora= Q(t)= -t3+6t2+15t  

Para hallar el momento en que es mas eficiente, encontraremos en que hora el trabajador alcanza su mayor nivel de producción, para ello derivaremos la función de producción e igualaremos la primera derivada a cero, mientras que para demostrar que realmente es la máxima producción calcularemos la segunda derivara, la cual debe ser negativa para demostrar el máximo nivel de producción.

à   a(Q(t))/at
à  3t2 -12t -15=0 à(t-5)(t+1)=0     t=5   

t no puede ser -1 ya que el tiempo no se puede expresar en unidades negativas

Ahora comprobaremos que es la máxima productividad..


     a2(Q(t))/at2  y como    t=5à -6(5)+12 =-18

  1. Un fabricante ha estado vendiendo bombillas a 6 dólares cada una y, a este precio, los consumidores han estado comprando 6,000 bombillas por mes. El fabricante desearía elevar el precio y estima que por cada dólar de incremento en el precio se venderán 1,000 bombillas menos cada mes. El fabricante puede producir las bombillas a un coste de 4 dólares por bombilla. ¿A qué precio debería vender el fabricante las bombillas para generar al mayor beneficio posible?

        P1=6              Q1=6000

        P2=6+x              Q2=6000-1000x                C = 4x

Ahora estableceremos la función beneficio la cual la derivaremos para poder calcular el máximo beneficio y si la 2da derivada es negativa comprobaremos lo dicho.

B=(6+x)(6000 -1000x) – 4x
B=36000-4x-1000x2
B=αB/αt= +4-2000x à= -0.002      y     α2B/αt2= -2000 < 0     

Entonces diremos que el fabricante para obtener más beneficios lo que debe hacer es reducir el precio en 0.002 hasta 5.998


  1. Un cultivador de agrios de Tambogrande estima que si se plantan 60 naranjos, la producción media por árbol será de 400 naranjas. La producción media decrecerá en 4 naranjas por árbol adicional plantado en la misma extensión. ¿Cuántos árboles debería plantar el cultivador para maximizar la producción total?

Árboles de naranja= AN1= 60            Producción media= PM1 = 400

AN2 = 60 + x                                                PM= 400 – 4x

Producción total = PT = (60 + x)( 400 – 4x)

PT = 2400 + 160x – 4x2

Para maximizar PT          
  
αPT/αx = 160 -8x = 0 à x= 20

αPT/αx2= -8<0

PN = 60 + x = 60 + 20 = 80

FUNCION EXPONENCIAL CON ENFOQUE EN INTERES COMPUESTO

Ejemplo 1:
Supongamos que abrimos una cuenta que paga una tasa de interés garantizada, capitalizable anualmente. Usted solo deja el dinero y dejar que el interés compuesto trabajar su magia.
El saldo de su cuenta crecerá en el futuro y se conoce como el valor futuro de su capital inicial.

Para encontrar el VF tenemos la siguiente formula:
VF: Valor futuro
V: Como el capital inicial
i: Tasa de interes del periodo de capitalizacion
n: Numero de capitalizaciones
Vesmoslo ahora con un ejemplo:
Digamos que usted quiere invertir $ 1000 en un 5% de interés compuesto anual. Al cabo de diez años, el saldo sería
FV = $ 1.000 x (1 + 0,05)ˆ10
lo que equivale a $ 1,628.89.
Si el interés se capitaliza mensualmente en vez de anualmente, se obtendría
FV = $ 1.000 x (1 + 0,05/12)ˆ120
lo que equivale a 1.647,01.
EJEMPLO 2 
Calcular el ingreso de 30000 $ depositado para el término de 3 años bajo el 10% de interés anual, si al final de cada año el porcentaje se sumaban al dinero depositado.
Solución. Utilicemos la fórmula del cálculo de interés compuesto:
B = 30000(1 + 10%)3 = 30000 · 1.13 = 39930
100%
El ingreso equivale a
39930 - 30000 = 9930
Resultado: el ingreso es 9930 $.

EJEMPLO 3
Calcular el ingreso de 30000 $ depositado para el término de 3 años bajo el 10% de interés anual, si al final de cada año el porcentaje se sumaban al dinero depositado.
Solución. Utilicemos la fórmula del cálculo de interés compuesto:
B = 30000(1 + 10%)3 = 30000 · 1.13 = 39930
100%
El ingreso equivale a
39930 - 30000 = 9930
Resultado: el ingreso es 9930 $.

EJEMPLO 4
En un banco para el término de 3 años han depositado 30000 $ bajo el 10% de interés anual. a) Calcular ¿cuánto más beneficioso sería la variante cuándo el ingreso anual se suma a la cuenta para la cual concederá el interés que la variante cuando el interés se recoge por el cliente cada año? b) ¿Cuál será la diferencia dentro de 10 años?
Solución.
а) Para el primer caso utilicemos la fórmula de cálculo de interés compuesto:
30000(1 + 10%)3 = 30000 · 1.13 = 39930
100%
en este caso el ingreso equivale
39930 - 30000 = 9930

En el segundo caso el ingreso anual equivaldrá a
30000 · 10%= 3000
100%
respectivamente el ingreso por tres años equivaldrá 
3000 · 3 = 9000

El primer método será más beneficioso que el segundo en 
9930 - 9000 = 930 $

б) Para el primer caso utilicemos la fórmula de cálculo de interés compuesto:
30000(1 + 10%)10 = 30000 · 1.110 ≈ 77812.27
100%
en este caso el ingreso equivale a
77812.27 - 30000 = 47812.27

En el segundo caso el ingreso anual equivaldrá
30000 · 10%= 3000
100%
respectivamente el ingreso por diez años equivaldrá 
3000 · 10 = 30000

El primer método será más beneficioso que el segundo en 
47812.27 - 30000 = 17812.27 $

Resultado: a) 900 $; b) 17812.27 $.

EJEMPLO 5
Se depositan $ 8.000 en un banco que reconoce una tasa de interés del 36% anual, capitalizable mensualmente.  ¿Cuál será el monto acumulado en cuatro años?


C = 8.000
n = 4 años = 48 meses
i = 0,36 anual = 0.36/12 mensual
i = 0,03 mensual
S = ?
S= 8.000(1+0.03)48
S= 8.000(4.132252)
S= 33.058,01

EJEMPLO 6
Se deposita $ 50.000 en un banco durante 3 meses.
a) Hallar el valor final a la tasa de interés simple del 30% anual.
b) Hallar el valor final a la tasa de interés del 30% anual capitalizable mensualmente.
c) ¿Cuál es mayor?


Solución:
a)
C = 50.000
n = 3 años
i = 0,30 anual
S = ?
S= C(1+I)n
S= 50.000(1+3*0,30)
S=95.000

b)
C = 50.000
n = 3 años = 36 meses
i = 0,30 anual = 0,30/12 anual
i = 0,025 mensual
S = ?

S= C(1+I)n
S= C(1+0,025)36
S= 50.000 (1+0,025)36
S= 121.626,76


c) El mayor es el cálculo con la forma de interés compuesto. Inc. (c)




FUNCION EXPONENCIAL


1. La eficiencia de un obrero común de una fabrica determinada mediante la funcion definida por F(t)= 100 – 60e -0.2t       donde el obrero puede completar f(t) unidades por dia después de haber trabajado t meses. 

A) ¿cuantas unidades por día puede hacer un obrero principiante?
B) ¿Cuantas unidades por día pueden complementar un trabajador con 1 año de experiencia?
C) ¿Cuantas unidades por día pueden esperarse que produzca un obrero común?


SOLUCION

A) F(0)= 100 – 60e -0.2(0)      = 100 – 6*1 = 100 – 60 à F(0)= 40

B) F(12)= 100 – 60e -0.2(12)  = 100 – 6e-2.4  ------ 100 – 6*0 0.090718
      F(12)= 100 – 5.44 à F(12) = 94.56

Un obrero con un año de experiencia puede hacer 94 unidades diarias.
  
C) F(t)= 100 – 60e -0.2t   = 100 – 6e/ 60e -0.2t  (1)
Para valores muy grandes de t, el donominador en el sustraendo en (1) también se hace muy grande y por ende la fracción tiende a 0, asi:
F(t)= 100 – 0 = 0 si t à 





EJERCICIOS POR RESOLVER


DESIGUALDADES

1.    Una fábrica está pensando si elaborar los empaques de las mangueras o seguirlas comprando. El aparato usa un juego de empaques que ha estado adquiriendo a un costo de 5UM cada juego. La fábrica estima que si las elabora, los costos fijos mensuales de la empresa aumentarán en 2.000UM y el costo debido a los materiales y la mano de obra de cada juego de empaques será de 3UM. ¿Cuál es el mínimo número de aparatos a fabricar al mes para que la elaboración de los empaques por la propia empresa signifique un ahorro de 6.000UM al mes? 




2.    La compañía Davis fabrica un producto que tiene un precio unitario de venta de $20 y un costo unitariode $15. Si los costos fijos son de $600,000, determine el número mínimo de unidades que deben ser vendidas para que la compañía tenga utilidades





3.    Para producir una unidad de un producto nuevo, una compañía determina que el costo del material es de $250 y el de mano de obra de $4. El gasto general, sin importar el volumen de ventas, es de $5000.Si el precio para un mayorista es de $740 por unidad, determine el número mínimo de unidades que debe ser vendido para que la compañía obtenga utilidades.



4.    Una compañía produce relojes despertadores. Durante una semana normal de trabajo, el costo por mano de obra para producir un reloj es de $2.00, pero si es hecho en tiempo extra su costo asciende a$3.00. El administrador ha decidido no gastar más de $25.000 por semana en mano de obra. La compañía debe producir 11,000 relojes esta semana. ¿Cuál es el mínimo número de relojes que deben ser producidos durante una semana normal de trabajo?







5.    Un fabricante puede vender todas las unidades de un producto a $25 cada una. El costo (en dólares)de producir x unidades cada semana está dado por C = 40000 + 300x - x2¿Cuántas unidades deberán producirse y venderse a la semana para obtener alguna utilidad?




                                     FUNCIONES LINEALES Y CUADRATICAS



1. Una compañía fabrica dos productos, X y Y. cada uno de estos productos requiere cierto tiempo en la línea de ensamblado y otro tiempo más en el departamento de acabado.  Cada artículo del tipo X requiere 5 horas  de ensamblado y 2 horas de acabado, mientras que cada artículo del tipo Y requiere 3 horas de ensamblado y 4 horas de acabado. En cualquier semana, la empresa dispone de 105 horas en la línea de ensamblado y  70 horas en el departamento de acabado. La empresa puede vender todos los artículos que produce y obtener una utilidad de $200 por cada artículo de X y $160 por cada artículo de Y. calcule el número de artículos de cada tipo que deberían fabricarse a la semana con objeto  de maximizar la utilidad total.



2. Si se invierten $10.000, se producen 92 artículos, si se invierten $50.500, se producen 497 artículos.

A) Escriba la función de producción P(X)
B) ¿si se invierten $8.000, cuantos artículos se producen?
C) Dibuje la gráfica de la función P(X)




3. Un carpintero puede construir  libreros a un costo de $40.000 cada uno. Si el carpintero vende los libreros a x pesos la unidad. Se ha estimado que 300 -2x libreros pueden ser vendidos mensualmente.

A) Exprese la ganancia mensual por el trabajo del carpintero como una función de x
B) Utilice la función del punto A para determinar la ganancia mensual, si el precio de venta es de $110.000 por librero.
C) Trace la gráfica de la función del inciso A y estime el precio de venta por cada librero que dará la mayor ganancia mensual





FUNCIÓN EXPONENCIAL CON ENFOQUE EN INTERÉS COMPUESTO

Calcular el valor final de un capital de $ 20.000 a interés compuesto durante 15 meses y 15 días a la tasa de interés del 24% capitalizable mensualmente.


1. Se invierte $ 8.000 por un año a la tasa del 12% capitalizable mensualmente.  Determinar el monto al final del año, si transcurridos 3 meses la tasa se incrementó al 18% capitalizable mensualmente.


2.Se deposita $ 10.000 en un banco que paga el 18% de interés con capitalización mensual, transcurridos 4 meses se retira $ 4.000.  Hallar el importe que tendrá en el banco dentro de un año de haber realizado el depósito.



3. Calcule el monto a intereses compuestos de una capital de $8,000.00 colocado durante 10 años a una tasa de interese del 12% anual.



4. Calcule el monto a intereses compuesto y el interés compuesto de un capital de $30,000.00 colocado a una tasa de interés del 12%
           





VIDEOS EXPLICATIVOS

VIDEOS EXPLICATIVO DE DESIGUALDADES








VIDEOS EXPLICATIVO DE POTENCIACION




VIDEOS EXPLICATIVOS DE RADICACION 







VIDEOS EXPLICATIVOS DE FUNCION LINEAL 






VIDEOS EXPLICATIVOS DE FUNCION CUADRATICA



VIDEO EXPLICATIVO DE DESIGUALDADES APLICADO A LA ADMINISTRACION 




VIDEO EXPLICATIVO DE FUNCION LINEAL APLICADO A LA ADMINISTRACION

VIDEO EXPLICATIVO  DE FUNCION CUADRATICA APLICADO EN ADMINISTRACION 




Ejercicios de funciones lienales y cuadraticas


DEPRECIACIÓN: Si una maquina de $30.000 se desprecia en 2% de su valor original cada año, determine una función "F" que exprese el valor después de "V" de la maquina después que han transcurrido "T" años.


La depreciacion al final del año es de 

                                                V=f(t)=30.000 (1-0.02Xt)




FUNCIÓN DE DEMANDA: Suponga que la función de demanda anual para que cierto comerciante venda mercancía es p=1.200.000/ g, donde "g" es el numero de mercancías que vende durante el año.

1. Si el comerciante gana 300.000 por vitrina ¿ cuantas vitrinas vende por año?
2. Si se quiere vender 4 vitrinas por año ¿cuanto cobra por esto?


                                        300.000 = 1.200.000/ g

                                        g=  1.200.000/ 300.000

Para vender cuatro vitrinas por año el comerciante debera de cobrar 900.000 por vitrina.





FUNCIÓN POR COSTO: En la fabricacion de un componente para una maquina,el costo inicial de un dado es de $850, y todos los otros costos adicionales son de $3  por unidad producida.


1. exprese el costo total C ( en colares) como una funcion lineal del numero q de unidades producidas.

                                       C= 850 + 3q


2. ¿Cuantas unidades se producen si el costo total es de $1.600?


                                      1.600= 850+3q


                                             750=3q
                                              q= 250 


Una empresa adquiere una maquina, se sabe que al final de su vida util (10 años) se puede vender por chatarra, se vende por 1.000. Se calcula que la maquina se deprecia 600 cada año. 

1. Determine el valor inicial de la maquina.

                                        Vo= DxV+Vd
                                        Vo= 7.000


2. Calcular el valor estimado después de 3 años.

                                        C(t)= Vo - D (t)
                                        C(3)= 7.000 - 600 (3)
                                        C(3)=7.000 - 18.000
                                        C(3)= 5.200






                                                       









CONCEPTOS


CONJUNTOS NUMÉRICOS


Son construcciones matemáticas que definen diversos tipos de números y que guardan una serie de propiedades estructurales, se clasifican de la siguiente manera:

  • ·         Números naturales
  • ·         Números enteros
  • ·         Números racionales
  • ·         Números irracionales
  • ·         Números reales
  • ·         Números imaginarios




NÚMEROS NATURALES


Es cualquier de los números que se usan para contarlos elementos de ciertos conjuntos, como también en operaciones elementales de cálculo.

Ejemplo: {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10………..}

Características de los números naturales

  • Son enteros
  • Son mayores que cero
  •  Pueden ser pares o impares
  • Fueron los primeros en descubrirse.






NÚMEROS ENTEROS


Es un elemento del conjunto numérico que contiene los números naturales, sus inversos aditivos y el cero. Los eneros negativos, son menores que cero y todos los enteros positivos.  Para diferenciar entre un positivo y un negativo, se pueden escribir un signo negativo (-) para reconocer que ese número es menor que cero.

Ejemplo:

100 - 20 = 80 (Entero positivo)
20 -100 = -80 (Entero Negativo)

Características de los números enteros

  •  El conjunto de números enteros está formado por los números enteros positivos, negativos y el cero.
  • No tienen decimales
  • El símbolo que se utiliza para representar a este conjunto es Z
  • Todos los menores que cero se escriben con un signo negativo por lo tanto son menores que un número positivo
  • Todo aquel número negativo que este más cerca del cero será mayor




NÚMEROS RACIONALES


Es todo número que puede representarse como el consiente de dos números enteros o mas precisamente; un entero y un natural positivo. El conjunto de los números racionales se denota por la letra Q , este conjunto numérico incluye los números enteros y un subconjunto de los números reales.
 
Ejemplos: 1/3, 3/6, 6/9, 5/2

Características
  • En general, las fracciones no están constituidas en el sistema decimal.
  • Su estructura no es horizontal, su escritura se realiza en líneas horizontales y de izquierda a derecha. Las fracciones se escriben en vertical y de arriba abajo.




NÚMEROS IRRACIONALES


Es un numero que no se puede escribir en fracción, el decimal no tiene fin y no se repite. Esta denominación  significa la imposibilidad de representar dicho numero como razón de dos enteros.

Ejemplos:

3.141592653589
5= 2.2360679775
123= 11.0905365064

Características:
  •  No posee primer ni ultimo elemento
  • Se puede representar en la recta numérica
  • Entre dos números cualquiera, existe al menos otro números irracional


NÚMEROS REALES

   El conjunto de los números reales incluye tanto a los números racionales como a los números irracionales. Estos pueden ser descritos y construidos de varias formas, algunas imples aunque carentes del rigor necesario para los propósitos  formales de matemáticas y otras más complejas pero con el rigor necesario para el trabajo matemático final.

Características
·La unión de los racionales y los irracionales forma el conjunto de los números reales.
·Se pueden representar gráficamente el conjunto de los números reales con una recta, en la que cada punto representa un número.
·Podemos considerar que los numero reales como el conjunto de todos los limites de sucesiones cuyos términos son números racionales.


NÚMEROS IMAGINARIOS

Son aquellos que de acuerdo a la lógica convencional, no pueden existir. Sin embargo, pueden ser el resultado de operaciones matemáticas  comunes.
La forma clásica de obtener un numero imaginario es al obtener la raíz cuadrada de un numero negativo.



DESIGUALDADES


Es una relación de orden que se da entre dos valores cuando estos son distintos. Si los valores en cuestión de elementos de un conjunto ordenado (enteros o reales) entonces pueden ser comparados.
  • ·         La notación a  <b significa que a es menor que b
  • ·         La notación a > b significa que a es mayor que b
  • ·      La notación a <= b significa que a es menor o igual que b
  • ·      La notación a >= b significa que a es mayor o igual que b


Ejemplos:

5 > 0 ; porque 5 – 0= 5
-9 < 0; porque -9 – 0 =-9








ECUACIÓN LINEAL




Una recta puede ser expresada mediante una ecuación del tipo Y= MX + B, donde X,Y son variables en un plano. Dice la expresión M es denominada pendiente de la recta y esta relacionada con la inclinación que toma la recta respecto a un par de ejes que definen el plano.

Ejemplos:

( 3,5) (2,1)
M= y2-y1/ x2-x1
M= 1 -5/ 2-3  à 4
(9,6) (-4,3)
M= y2-y1/ x2-x1
M= 3- 6 /-4 – 9 à -3/ -13



METODO DE ELIMINACION O REDUCCION 

1. Se preparan las dos ecuaciones, multiplicándolas por los números que convenga.

2. La restamos, y desaparece una de las incógnitas.

3. Se resuelve la ecuación resultante.

4. El valor obtenido se sustituye en una de las ecuaciones iniciales y se resuelve.

5. Los dos valores obtenidos constituyen la solución del sistema.
sistema
Lo más fácil es suprimir la y, de este modo no tendríamos que preparar las ecuaciones; pero vamos a optar por suprimir la x, para que veamos mejor el proceso.
        sistema
Restamos y resolvemos la ecuación:
             operaciones
Sustituimos el valor de y en la segunda ecuación inicial.solución
Solución:solución
METODO DE SUSTITUCION 

1. Se despeja una incógnita en una de las ecuaciones.
2. Se sustituye la expresión de esta incógnita en la otra ecuación, obteniendo un ecuación con una sola incógnita
3. Se resuelve la ecuación.
4. El valor obtenido se sustituye en la ecuación en la que aparecía la incógnita despejada.
5. Los dos valores obtenidos constituyen la solución del sistema.
sistema
1. Despejamos una de las incógnitas en una de las dos ecuaciones. Elegimos la incógnita que tenga el coeficiente más bajo.
despejar
2. Sustituimos en la otra ecuación la variable x, por el valor anterior:
ecuación
3. Resolvemos la ecuación obtenida:
ecuación ecuación
4. Sustituimos el valor obtenido en la variable despejada.
solución
5. Solución
solución
METODO DE IGUALACION 
1. Se despeja la misma incógnita en ambas ecuaciones.
2.Se igualan las expresiones, con lo que obtenemos una ecuación con una incógnita.
3.Se resuelve la ecuación.
4.El valor obtenido se sustituye en cualquiera de las dos expresiones en las que aparecía despejada la otra incógnita.
5. Los dos valores obtenidos constituyen la solución del sistema.
sistema
1 Despejamos, por ejemplo, la incógnita x de la primera y segunda ecuación:
despejar
despejar
2 Igualamos ambas expresiones:
ecuación
3 Resolvemos la ecuación:
ecuación
ecuación
4 Sustituimos el valor de y, en una de las dos expresiones en las que tenemos despejada la x:
solución
5 Solución:
solución
DETERMINANTES 
se define el determinante como una forma multilineal alternada de un cuerpo. Esta definición indica una serie de propiedades matemáticas y generaliza el concepto de determinante haciéndolo aplicable en numerosos campos. Sin embargo, el concepto de determinante o de volumen orientado fue introducido para estudiar el número de soluciones de los sistemas de ecuaciones lineales.

Determinante de orden uno
|a11| = a11
Ejemplo
|5| = 5

Determinante de orden dos

determinante de orden dos = a 11 a 22 − a 12 a 21
Ejemplo
determinante de orden 2


Determinante de orden tres

Consideremos una matriz 3x3 arbitraria A = (aij). El determinante de A se define como sigue:
determinante de orden 3 =
= a11 a22 a33 + a12 a23 31 + a13 a21 a32 −
− a13 a22 a31 − a12 a21 a 33 − a11 a23 a32.

Obsérvese que hay seis productos, cada uno de ellos formado por tres elementos de la matriz. Tres de los productos aparecen con signo positivo (conservan su signo) y tres con signo negativo (cambian su signo).
Ejemplo
determinante de orden 3 =
3 · 2 · 4 + 2 · (−5) · (−2) + 1 · 0 · 1 −
− 1 · 2 · (−2) − 2 · 0 · 4 − 3 · (−5) · 1 =
= 24 + 20 + 0 − (−4) − 0 − (−15) =
= 44 + 4 + 15 = 63
DEMANDA 


La demanda se define como la total cantidad de bienes y servicios que pueden ser adquiridos en los diferentes precios del mercado por un consumidor o más (demanda total o de mercado). La demanda es una función matemática, y = f(x). Puede ser expresada gráficamente por medio de la curva de la demanda. La pendiente de la curva determina cómo aumenta o disminuye la demanda ante una disminución o un aumento del precio



OFERTA

Se define la oferta como aquella cantidad de bienes o servicios que los productores están dispuestos a vender bajo determinadas condiciones de mercado. Cuando las condiciones vienen caracterizadas por el precio en conjunto de todos los pares de precio de mercado y oferta, forman la llamada curva de oferta. Hay que diferenciar por tanto la curva de oferta, de una oferta actual o cantidad ofrecida (que en general sería un punto concreto de dicha oferta), que hace referencia a la cantidad que los productores están dispuestos a vender a un determinado precio.




DEPRECIACIÓN 

el término depreciación se refiere a una disminución periódica del valor de un bien material o inmaterial. Esta depreciación puede derivarse de tres razones principales: el desgaste debido al uso, el paso del tiempo y la vejez. También se le puede llamar a estos tres tipos de depreciación; depreciación física, funcional y también obsolescencia.





CONCEPTOS

CONJUNTOS NUMÉRICOS Son construcciones matemáticas que definen diversos tipos de números y que guardan una serie de propiedades est...