La recta tangente es un concepto fundamental en cálculo diferencial, ya que describe la pendiente de una curva en un punto específico. Al estudiar este concepto, se busca encontrar la ecuación de la recta que toca a la curva en un único punto, sin cortarla, representando así la dirección de la curva en ese instante.

Los ejercicios resueltos que se presentan a continuación tienen como objetivo guiarte paso a paso en la comprensión y aplicación de las técnicas necesarias para hallar la recta tangente a una curva dada.

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Vamos

Hallar los puntos de tangencia

1

Dada la parábola , hallar los puntos en los que la recta tangente es paralela a la bisectriz del primer cuadrante.

Solución

La bisectriz del primer cuadrante tiene de ecuación , por tanto .

 

Derivamos la ecuación de la parábola, pues sabemos que la derivada nos indica la pendiente

 

 

e igualamos a y despejamos para calcular el valor de x en el que ocurre esto

 

 

Evaluamos la función original en este punto

 

 

Entonces

 

2

Dada la parábola , hallar los puntos en los que la recta tangente es paralela a la bisectriz del segundo cuadrante.

Solución

La bisectriz del primer cuadrante tiene de ecuación , por tanto .

 

Derivamos la ecuación de la parábola, pues sabemos que la derivada nos indica la pendiente

 

 

e igualamos a y despejamos para calcular el valor de x en el que ocurre esto

 

 

Evaluamos la función original en este punto

 

 

Entonces

 

3

Dada la parábola , hallar los puntos en los que la recta tangente es paralela a la recta .

Solución

La pendiente de la recta es .

 

Derivamos la ecuación de la parábola, pues sabemos que la derivada nos indica la pendiente

 

 

e igualamos a y despejamos para calcular el valor de x en el que ocurre esto

 

 

Evaluamos la función original en este punto

 

 

Entonces

 

4

Dada la parábola , hallar los puntos en los que la recta tangente es paralela a la recta .

Solución

La pendiente de la recta es .

 

Derivamos la ecuación de la parábola, pues sabemos que la derivada nos indica la pendiente

 

 

e igualamos a y despejamos para calcular el valor de x en el que ocurre esto

 

 

Evaluamos la función original en este punto

 

 

Entonces

 

5

Dada la parábola , hallar los puntos en los que la recta tangente es paralela a la recta .

Solución

La pendiente de la recta es .

 

Derivamos la ecuación de la parábola, pues sabemos que la derivada nos indica la pendiente

 

 

e igualamos a y despejamos para calcular el valor de x en el que ocurre esto

 

 

Evaluamos la función original en este punto

 

 

Entonces

 

6

Dada la curva de ecuación , halla las coordenadas de los puntos de dicha curva en los que la tangente forma con el eje un ángulo de

Solución

Lo primero que debemos saber es que la pendiente de una recta es igual a la tangente del ángulo que forma con el eje

 

Es decir

 

pendiente de una recta representación gráfica

 

La derivada de nos indica la pendiente de la recta tangente

 

 

Como quiero que la recta tangente forme con el eje , estoy pidiendo que la pendiente tenga el valor de

 

 

Entonces,

 

 

Despejamos

 

 

 

Al obtener el valor  de x hemos obtenido la abscisa. Para obtener el valor de la ordenada, evaluamos el punto en la función original

 

 

Finalmente

 

7

Calcular los puntos en que la tangente a la curva es paralela al eje

Solución

Las rectas paralelas tienen la misma pendiente. El eje tiene pendiente cero.Entonces quiero que la tangente a la curva tenga pendiente cero. Así que quiero que

 

 

 

Simplificando obtenemos la ecuación

 

 

Resolvemos, y evaluamos las soluciones en la función

 

 

 

Finalmente los puntos donde la tangente a la curva es paralela al eje son:

 

 

8

Se ha trazado una recta tangente a la curva , cuya pendiente es y pasa por el punto . Hallar el punto de tangencia.

Solución

La derivada nos da la pendiente de la recta tangente a la curva

 

 

El problema dice que esta pendiente es , entonces

 

 

Resolvemos

 

 

Obtenemos la ecuación de la recta tangente en estos puntos

 

1 Abscisa x=1

 

 

 

 

 

2 Abscisa x=-1

 

 

 

 

 

Pero el punto sólo pertenece a la recta .

 

Por tanto el punto de tangencia será .

9

Buscar los puntos de la curva , para los cuales la tangente forma un ángulo de con

Solución

1Obtener abscisas

 

Recordemos que la pendiente de una recta es igual a la tangente del ángulo que forma con el eje

 

Es decir

 

La derivada de nos indica la pendiente de la recta tangente

 

 

Como quiero que la recta tangente forme con el eje , estoy pidiendo que la pendiente tenga el valor de

 

 

Entonces,

 

 

Despejamos

 

 

Factorizamos una x

 

 

Una solución es

 

 

Las otras soluciones se obtienen cuando

 

 

 

 

2Obtener ordenadas

 

Evaluamos los puntos en la función original

 

 

Finalmente

 

10

¿En qué punto de la curva , la tangente es paralela a la cuerda que une los puntos (1, 0) y (e, 1)?

Solución

La pendiente de la cuerda tiene que ser igual a la derivada de la función.

 

 

 

Entonces,

 

 

Evaluamos este punto en para obtener la ordenada

 

 

Finalmente

 

Calcula la ecuación de la recta

1

Calcular la ecuación de la tangente a la curva en el punto de abscisa:

Solución

Obtener pendiente

 

Derivamos la función, pues sabemos que la derivada nos indica la pendiente de la recta tangente

 

 

Evaluamos en

 

 

Obtener las coordenadas del punto de tangencia

 

 

Evaluamos la función original en este punto para obtener la ordenada

 

 

Obtener la ecuación de la recta tangente

 

 

 

2

Calcular la ecuación de la normal a la curva en el punto de abscisa:

Solución

Obtener pendiente

 

Derivamos la función, pues sabemos que la derivada nos indica la pendiente de la recta tangente

 

 

Evaluamos en

 

 

Obtener las coordenadas del punto de tangencia

 

 

Evaluamos la función original en este punto para obtener la ordenada

 

 

Obtener la ecuación de la recta normal

 

 

 

3

Dada la ecuación , hallar la ecuación de la recta tangente que sea paralela a la recta de ecuación

Solución

La ecuación , al despejar se puede reescribir

 

 

Derivando implícitamente la ecuación tenemos:

 

 

Y como la derivada nos da la pendiente de la recta tangente, la igualaremos a 3 pues es el valor que buscamos que tenga

 

 

Tenemos entonces el sistema de ecuaciones de 2x2

 

 

Resolvemos, sustituyendo la segunda ecuación en la primera

 

 

Para obtener la ordenada de los puntos sólo basta con sustituir el valor de en la ecuación más sencilla del sistema

 

 

 

Obtenemos la ecuación de la recta en estos puntos

 

1 x=1

 

 

 

 

2 x=-1

 

 

 

4

Dada la parábola , hallar la ecuación de la recta tangente que es paralela a la bisectriz del primer cuadrante

Solución

1 Encontrar los puntos

 

La bisectriz del primer cuadrante tiene de ecuación , por tanto .

 

Derivamos la ecuación de la parábola, pues sabemos que la derivada nos indica la pendiente

 

 

e igualamos a y despejamos para calcular el valor de x en el que ocurre esto

 

 

Evaluamos la función original en este punto

 

 

Entonces

 

 

2 Recta tangente

 

 

 

 

recta tangente representación gráfica

5

Dada la parábola , hallar la ecuación de la recta normal a la bisectriz del primer cuadrante

Solución

1 Encontrar los puntos

 

La bisectriz del primer cuadrante tiene de ecuación , por tanto .

 

Derivamos la ecuación de la parábola, pues sabemos que la derivada nos indica la pendiente

 

 

e igualamos a y despejamos para calcular el valor de x en el que ocurre esto

 

 

Evaluamos la función original en este punto

 

 

Entonces

 

 

2 Recta normal

 

 

 

Determinación de parámetros

1

Determinar los valores del parámetro b, para qué las tangentes a la curva de la función en los puntos de abscisas , sean paralelas

Solución

La derivada de es



Para que sean paralelas se tiene que cumplir que las derivadas en y sean iguales. Es decir

 

 

Esto es

 

 


2

Determinar los valores del parámetro b, para qué las tangentes a la curva de la función en los puntos de abscisas , sean paralelas

Solución

La derivada de es

 

 

Para que sean paralelas se tiene que cumplir que las derivadas en y sean iguales. Es decir

 

 

Esto es

 

 

Una solución es

 

 

La otra es

 

3

Hallar los coeficientes de la ecuación , sabiendo que su gráfica pasa por y por , y en este último punto su tangente tiene de pendiente

Solución

Obtenemos ecuaciones al sustituir el valor de la abscisa en e igualarla al valor de la ordenada de los puntos que pasan por la gráfica


 

 

Además la pendiente de la tangente está dada por

 

 

Si la pendiente en el punto es 3, esto quiere decir que

 

 

Resolviendo el sistema de 3x3 se obtiene:

 

 

Y la ecuación queda

 

4

La gráfica de la función pasa por los puntos y , siendo la tangente a la misma en el punto de abscisa paralela a la bisectriz del primer cuadrante. Hallar el valor numérico de y

Solución

Obtenemos ecuaciones al sustituir el valor de la abscisa en e igualarla al valor de la ordenada de los puntos que pasan por la gráfica


 

 

Además la pendiente de la tangente está dada por

 

 

Si la pendiente en el punto es paralela a la bisectriz cuadrante, esto quiere decir que la pendiente es

 

 

Resolviendo el sistema se obtiene:

 

 

Y la ecuación queda

 

5

Dada la función  , determina y ; sabiendo que la curva pasa por los puntos . Además las tangentes en los puntos de abscisa y [/latex]-2[/latex] son paralelas al eje

Solución

Obtenemos ecuaciones al sustituir el valor de la abscisa en e igualarla al valor de la ordenada de los puntos que pasan por la gráfica


 

 

Además la pendiente de la tangente está dada por

 

 

Si la pendiente en el punto es paralela a la bisectriz cuadrante, esto quiere decir que la pendiente es

 

 

 

Resolviendo el sistema de se obtiene:

 

 

Y la ecuación queda

 

Encontrar el ángulo o área

1

Dada la función , hallar el ángulo que forma la recta tangente a la gráfica de la función en el origen, con el eje de abscisas

Solución

La recta tangente a la gráfica tiene pendiente

 

 

En el origen esta pendiente es

 

 

Recodermos que la pendiente de una recta es igual a la tangente del ángulo que forma con el eje

 

 

Entonces

 

2

Dada la función , hallar el ángulo que forma la recta tangente a la gráfica de la función en el origen, con el eje de abscisas

Solución

La recta tangente a la gráfica tiene pendiente

 

 

En el origen esta pendiente es

 

 

Recodermos que la pendiente de una recta es igual a la tangente del ángulo que forma con el eje

 

 

Entonces

 

3

Dada la función , hallar el ángulo que forma la recta tangente a la gráfica de la función en el origen, con el eje de abscisas

Solución

La recta tangente a la gráfica tiene pendiente

 

 

En el origen esta pendiente es

 

 

Recodermos que la pendiente de una recta es igual a la tangente del ángulo que forma con el eje

 

 

Entonces

 

4

Dada la función , hallar el ángulo que forma la recta tangente a la gráfica de la función en el origen, con el eje de abscisas

Solución

La recta tangente a la gráfica tiene pendiente

 

 

En el origen esta pendiente es

 

 

Recodermos que la pendiente de una recta es igual a la tangente del ángulo que forma con el eje

 

 

Entonces

 

5

Hallar el área del triángulo determinado por los ejes de coordenadas y la tangente a la curva en el punto

Solución

Si , entonces

 

La pendiente de la recta tangente a la curva está dada por la derivada

 

 

Evaluamos para obtener la pendiente en

 

 

La ordenada del punto se obtiene evaluando en la función original

 

 

Finalmente

 

 

Intersección con el eje OX

 

 

Un vértice es

 

Intersección con el eje OY

 

 

Otro vértice es

 

Y la figura es como a continuación

recta tangente a una curva representación gráfica

 

Como es un triángulo rectángulo, su base y altura están dados por los catetos, que en este caso ambos miden . El área es

 

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Marta

➗ Licenciada en Químicas da clase de Matemáticas, Física y Química -> Comparto aquí mi pasión por las matemáticas ➗