Análisis 2020 Castilla y Leon
Crecimiento y optimización de la cotización de Bitcoin
P4. (Análisis)
La cotización en euros de la criptomoneda Bitcoin en un determinado día del pasado año siguió la función $f(t) = 20t^2 - 200t + 1000$ donde $t$ es el tiempo medido en horas desde el comienzo del día.
a) Estudiar el crecimiento y decrecimiento de la función $f(t)$.
b) ¿Cuánto se paga por la compra de 10 Bitcoins en el momento de mínima cotización de ese día?
Paso 1
Derivada de la función y puntos críticos
**a) Estudiar el crecimiento y decrecimiento de la función $f(t)$.**
Para estudiar el crecimiento y decrecimiento de una función, debemos analizar el signo de su primera derivada. La función es $f(t) = 20t^2 - 200t + 1000$, definida en el intervalo $t \in [0, 24]$, ya que $t$ representa las horas de un día.
Calculamos la derivada $f'(t)$:
$$f'(t) = 40t - 200$$
Buscamos los puntos críticos igualando la derivada a cero:
$$40t - 200 = 0 \implies 40t = 200 \implies t = \frac{200}{40} = 5$$
El punto crítico se encuentra en **$t = 5$ horas**.
💡 **Tip:** Recuerda que si $f'(t) \gt 0$, la función es creciente, y si $f'(t) \lt 0$, es decreciente.
Paso 2
Estudio del crecimiento y decrecimiento
Analizamos el signo de $f'(t) = 40t - 200$ en los intervalos definidos por el punto crítico dentro del dominio del día $[0, 24]$:
$$\begin{array}{c|ccc}
t & [0, 5) & 5 & (5, 24]\\ \hline
f'(t) & - & 0 & +\\ \hline
f(t) & \searrow & \text{Mínimo} & \nearrow
\end{array}$$
- En el intervalo $(0, 5)$, si tomamos $t=1$: $f'(1) = 40(1) - 200 = -160 \lt 0$. La función es **decreciente**.
- En el intervalo $(5, 24)$, si tomamos $t=6$: $f'(6) = 40(6) - 200 = 40 \gt 0$. La función es **creciente**.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{\text{Decreciente en } (0, 5) \text{ y Creciente en } (5, 24)}$$
Paso 3
Cálculo del valor de cotización mínima
**b) ¿Cuánto se paga por la compra de 10 Bitcoins en el momento de mínima cotización de ese día?**
Según el estudio anterior, el mínimo absoluto de la cotización se alcanza a las **$t = 5$ horas**, ya que la función pasa de decrecer a crecer en ese punto.
Calculamos el valor de un Bitcoin en ese momento sustituyendo $t=5$ en la función original $f(t)$:
$$f(5) = 20(5)^2 - 200(5) + 1000$$
$$f(5) = 20(25) - 1000 + 1000$$
$$f(5) = 500 \text{ euros}$$
💡 **Tip:** No olvides que $f(t)$ da el precio de **un** Bitcoin. El enunciado pregunta por el precio de **diez** Bitcoins.
Paso 4
Cálculo del coste total para 10 Bitcoins
Si el precio de un Bitcoin en el momento de mínima cotización es de $500$ euros, el coste de comprar $10$ Bitcoins será:
$$\text{Coste total} = 10 \cdot f(5) = 10 \cdot 500 = 5000 \text{ euros}$$
✅ **Resultado:**
$$\boxed{5000 \text{ euros}}$$