Examen-2023-Julio-Ejercicio MO9

Re: Examen-2023-Julio-Ejercicio MO9

de Marcos Barrios -
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Buenas

Estudiando el signo de la derivada obtienes que en x = -1-\sqrt{2} tienes un minimo relativo y en x = -1 + \sqrt{2} tienes un máximo relativo.

Si te preguntaran por el máximo y el mínimo en un intervalo cerrado (que sabes que existe por Weierstrass) tendrias que evaluar la funcion en los extremos y en los puntos criticos.

Si por ejemplo te piden los extremos en el intervalo [-100,100] obtendrias que el minimo se realizar en x = -1-\sqrt{2}.

Como estudiar entonces cuando no es un intervalo cerrado. En este caso, como\lim_{x \to \pm \infty} f(x) = 1, lo que haremos es tomar un intervalo cerrado "grande" donde lo que valga f "fuera" del intervalo sea cercano a 1.

Primero observemos que \frac{x+1}{x^{2}+1} evaluado en x = -1-\sqrt{2} es menor que 0, mientras que en x = -1 + \sqrt{2} es mayor que 0.

Es decir f(-1-\sqrt{2}) < 1 < f(-1+\sqrt{2}).

Tenemos que \lim_{x \to \pm \infty} f(x) = 1. Por definicion de limite en infinito esto quiere decir que existen a, b \in \mathbb{R} con a < b tal que

f(x) > f(-1-\sqrt{2}) para todo x \leq a, y f(x) < f(-1+\sqrt{2}) para todo x \geq b

Luego el mínimo de f en [a,b] se da en x = -1-\sqrt{2} y para todo s \notin [a,b] se tiene que f(s) > f(-1-\sqrt{2}) es decir f tiene un mínimo absoluto en x = -1-\sqrt{2}. Lo mismo puedes hacer para el maximo

Cualquier cosa vuelve a escribir

Saludos