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Problemas de optimización

Aplica el cálculo diferencial para encontrar máximos y mínimos absolutos en problemas reales. Comprende cómo la derivada permite optimizar cantidades como áreas, volúmenes o costos.

V(x) = x · (12 − 2x)²

De una lámina cuadrada de 12×12 cm, se recortan cuadrados de lado x en las esquinas y se dobla la caja. ¿Qué x maximiza el volumen?

Restricciones: 0 < x < 6 (lado del corte, en cm)

Diagrama caixax12−2xx
Problemas de optimización0.11.32.43.64.75.9-13184979110141x (cm)f (cm³)óptimo

Valor en x=2.00

128.00 cm³

f′ = 0.000

Valor óptimo

128.00 cm³

x = 2.00 cm → V = 128.0 cm³

Punto crítico (derivada = 0): x ≈ 2.00 cm
Puntos clave
  • Para optimizar, derivamos la función objetivo e igualamos a cero: f′(x) = 0.
  • La segunda derivada indica si el punto crítico es máximo (f″<0) o mínimo (f″>0).
  • Hay que comprobar los extremos del dominio para encontrar el máximo/mínimo absoluto.
  • Siempre conviene verificar que la solución tiene sentido en el contexto del problema.
  • La optimización es una herramienta fundamental en ingeniería, economía y ciencias.

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