calculo-de-una-variable-1

SECCIÓN 2.5 CONTINUIDAD |||| 127
V EJEMPLO 10 Demuestre que existe una raíz de la ecuación
entre 1 y 2.
4x 3 6x 2 3x 2 0
SOLUCIÓN Sea fx 4x 3 6x 2 3x 2. Busca una solución de la ecuación dada; es
decir, un número c entre 1 y 2 tal que f c 0. Por lo tanto, en el teorema 10, toma a 1,
b 2 y N 0. Tiene
f1 4 6 3 2 1 0
y f2 32 24 6 2 12 0
Por esto, f 1 0 f 2; es decir, N 0 es un número entre f 1 y f 2. Ahora bien, f es
continua porque es un polinomio, de modo que el teorema del valor intermedio afirma que
existe un número c entre 1 y 2 tal que f c 0. En otras palabras, la ecuación 4x 3 6x 2
3x 2 0 tiene por lo menos una raíz c en el intervalo 1, 2.
De hecho, podemos localizar una raíz con mayor precisión aplicando de nuevo el
teorema del valor intermedio. Puesto que
f1.2 0.128 0 y f1.3 0.548 0
una raíz se debe encontrar entre 1.2 y 1.3. Una calculadora da, por tanteos,
f1.22 0.007008 0 y f1.23 0.056068 0
de modo que una raíz se encuentra en el intervalo 1.22, 1.23.
Use una calculadora graficadora o una computadora para ilustrar la aplicación del teorema
del valor intermedio en el ejemplo 10. En la figura 10 se muestra la gráfica de f en
rectángulo de visualización 1, 3 por 3, 3 y se puede ver que la gráfica cruza el eje
x entre 1 y 2. En la figura 11 se muestra el resultado de realizar un acercamiento hacia la
pantalla 1.2, 1.3 por 0.2, 0.2.
3
0.2
_1 3
1.2 1.3
_3
FIGURA 10
_0.2
FIGURA 11
De hecho, el teorema del valor intermedio desempeña un papel en la manera en que
funcionan estos aparatos graficadores. Una computadora calcula un número finito de
puntos de la gráfica y hace aparecer los pixeles que contienen estos puntos calculados.
Supone que la función es continua y toma todos los valores intermedios entre dos puntos
consecutivos. En consecuencia, la computadora une los pixeles al hacer aparecer los
pixeles intermedios.