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Análisis Matemático 66

2025 GUTIERREZ (ÚNICA)

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ANÁLISIS MATEMÁTICO 66 CBC
CÁTEDRA GUTIERREZ (ÚNICA)

Práctica 6: Teorema del Valor Medio

1.
a) Considere la función $f(x)=x^{2 / 3}$ definida en el intervalo $[-1,1]$. Esta función es continua sobre este intervalo y $f(-1)=f(1)$. Sin embargo, su derivada no se anula nunca. ¿Por qué esto no contradice el Teorema de Rolle?

Respuesta

Aclaración: Los primeros 4 ejercicios de esta práctica son bastante teóricos y no tienen nada que ver con el enfoque de los parciales. La posta en esta práctica arranca después. 

Hecha esta aclaración, te lo dejo acá resuelto:

El Teorema de Rolle nos dice lo siguiente: Supongamos que \(f\) es una función que cumple con todas estas condiciones...
1. \(f\) es continua en el intervalo cerrado \([a, b]\). 2. \(f\) es derivable en el intervalo abierto \((a, b)\). 3. Los valores de la función en los extremos del intervalo son iguales, es decir, \(f(a) = f(b)\). Si se cumplen estas condiciones, entonces existe al menos un punto \(c\) en el intervalo abierto \((a, b)\) donde la derivada de la función se anula, es decir, \(f'(c) = 0\). Ahora vamos a revisar la función \(f(x) = x^{2/3}\) en el intervalo \([-1, 1]\). Esta función es: ✅ Continua en \([-1, 1]\) (de hecho es continua en todos los reales, su dominio es $\mathbb{R}$) ✅ Los valores de la función en los extremos son iguales porque \(f(-1) = f(1) = 1\) Hasta acá venimos perfecto, parece que se cumplen las condiciones para aplicar el Teorema de Rolle, pero nos falta una última condición... la derivabilidad de \(f(x)\) en el intervalo \((-1, 1)\). La derivada de \(f(x)\) es: $f'(x) = \frac{2}{3} \cdot x^{-1/3} = \frac{2}{3} \cdot \frac{1}{x^{1/3}}$ Esta derivada no está definida cuando \(x = 0\) (fijate que nos quedó el $0$ en el denominador!) Entonces, no se puede afirmar que \(f(x)\) sea derivable en todo el intervalo abierto \((-1, 1)\) como requiere el Teorema de Rolle.
Por lo tanto, la función no contradice el Teorema de Rolle porque no cumple con todas las hipótesis del teorema.
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Comentarios
Ezequiel
3 de marzo 21:02
¿Para que se de la contradicción, el antecedente debería darse por hecho y después del entonces no debería suceder lo de " existe un c perteneciente a (a;b) tal que f'(c)=0"?
Ezequiel
3 de marzo 20:57
Buenas profe, entonces no lo contradice porque no cumple de entrada con la condición 2.
Ezequiel
3 de marzo 20:57
@Ezequiel no?
0 Responder
Flor
PROFE
4 de marzo 19:22
@Ezequiel Hola Eze! Claro, el Teorema de Rolle nos dice que si se cumplen ciertas condiciones (la 1, la 2 y la 3) entonces va a ocurrir que existe al menos un punto $c$ perteneciente al intervalo $(a,b)$ tal que $f'(c) = 0$. 

Es decir, si se cumplen las tres hipótesis entonces ocurre lo que nos asegura el Teorema. 

Ahora, en este caso hay una condición que no se cumple, por lo tanto, no necesariamente va a ocurrir lo que nos asegura Rolle, porque no estamos dentro de las hipótesis del teorema 

En otras palabras, si se cumplen las hipótesis del teorema yo puedo asegurar que va a existir al menos un punto $c$ (blabla...), ahora, si las hipótesis no se cumplen, bueno, ahí no puedo afirmar nada, podría ocurrir o no, Rolle no me puede asegurar nada 

Se entiende un poco mejor la idea? Lo escribí varias veces con distintas palabras, pero avisame cualquier cosa, espero que haya quedado claro :D
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