ejercicios matemΓ‘tica iii

12
GUIA 1 1. Calcular: βˆ‘ βˆ’ = en funciΓ³n de n. SoluciΓ³n: βˆ‘ 5 2 βˆ’2 =3 = βˆ‘ (5 2 βˆ’ 2) 2 =1 + βˆ‘ (5 2 βˆ’ 2) =3 βˆ‘ (5 2 βˆ’ 2) =3 = βˆ‘ (5 2 βˆ’ 2) =1 + βˆ‘ (5 2 βˆ’ 2) 2 =1 5 . ((+1) (2+1) 6 - 2n - 5 . 2(3) (5) 6 + 4 5(+1) (2+1) 6 βˆ’ 2 βˆ’ 10 + 4 5(+1) (2+1) 6 - 2n – 6 5( + 1) (2 + 1) βˆ’ 12 βˆ’ 36 6 (5( + 1) (2 + 1) βˆ’ 12) βˆ’ 36 6 (5(2 2 + 3 + 1) βˆ’ 12) βˆ’ 36 6 (10 2 + 15 + 5 βˆ’ 12) βˆ’ 36 6 R// βˆ‘ (5 2 βˆ’ 2) =3 = (10 2 +15+5βˆ’7)βˆ’36 6 2. βˆ‘ ( βˆ’ ) βˆ’ = en funciΓ³n de n. SoluciΓ³n: βˆ‘ ( 2 βˆ’ 2) βˆ’2 =1 = (βˆ’2)(βˆ’2+1) (2βˆ’4+1) 6 - 2(βˆ’2) (βˆ’2+1) 2 = (βˆ’2)(βˆ’1) (2βˆ’3) 6 βˆ’ ( βˆ’ 2) ( βˆ’ 1) = (βˆ’2)(βˆ’1) 6 (2 βˆ’ 3 βˆ’ 1) = (βˆ’2)(βˆ’1) 6 (2 βˆ’ 4) = (βˆ’2)(βˆ’1)(2βˆ’4) 6

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LΓ­mites y derivadas

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Page 1: Ejercicios MatemΓ‘tica III

GUIA 1

1. Calcular: βˆ‘ πŸ“ π’ŠπŸ βˆ’ πŸπ’

π’Š=πŸ‘ en funciΓ³n de n.

SoluciΓ³n:

βˆ‘ 5 𝑖2 βˆ’ 2𝑛

𝑖=3 = βˆ‘ (5 𝑖2 βˆ’ 2)

2

𝑖=1 + βˆ‘ (5 𝑖2 βˆ’ 2)

𝑛

𝑖=3

βˆ‘ (5 𝑖2 βˆ’ 2)𝑛

𝑖=3 = βˆ‘ (5 𝑖2 βˆ’ 2)

𝑛

𝑖=1 + βˆ‘ (5 𝑖2 βˆ’ 2)

2

𝑖=1

5 . (𝑛(𝑛+1) (2𝑛+1)

6 - 2n - 5 .

2(3) (5)

6 + 4

5𝑛(𝑛+1) (2𝑛+1)

6βˆ’ 2𝑛 βˆ’ 10 + 4

5𝑛(𝑛+1) (2𝑛+1)

6 - 2n – 6

5𝑛(𝑛 + 1) (2𝑛 + 1) βˆ’ 12𝑛 βˆ’ 36

6

𝑛(5(𝑛 + 1) (2𝑛 + 1) βˆ’ 12) βˆ’ 36

6

𝑛(5(2𝑛2 + 3𝑛 + 1) βˆ’ 12) βˆ’ 36

6

𝑛(10𝑛2 + 15𝑛 + 5 βˆ’ 12) βˆ’ 36

6

R// βˆ‘ (5 𝑖2 βˆ’ 2)𝑛

𝑖=3 =

𝑛(10𝑛2+15𝑛+5βˆ’7)βˆ’36

6

2. βˆ‘ (π’ŠπŸ βˆ’ πŸπ’Š)π’βˆ’πŸ

π’Š=𝟏 en funciΓ³n de n.

SoluciΓ³n:

βˆ‘ (𝑖2 βˆ’ 2𝑖)π‘›βˆ’2

𝑖=1 =

(π‘›βˆ’2)(π‘›βˆ’2+1) (2π‘›βˆ’4+1)

6 -

2(π‘›βˆ’2) (π‘›βˆ’2+1)

2

= (π‘›βˆ’2)(π‘›βˆ’1) (2π‘›βˆ’3)

6βˆ’ (𝑛 βˆ’ 2) (𝑛 βˆ’ 1)

= (π‘›βˆ’2)(π‘›βˆ’1)

6 (2𝑛 βˆ’ 3 βˆ’ 1)

= (π‘›βˆ’2)(π‘›βˆ’1)

6 (2𝑛 βˆ’ 4)

= (π‘›βˆ’2)(π‘›βˆ’1)(2π‘›βˆ’4)

6

Page 2: Ejercicios MatemΓ‘tica III

3. βˆ‘ (π’Š + 𝟏)πŸ‘π’

π’Š=𝟏

βˆ‘ (𝑖 + 1)3𝑛

𝑖=1 = βˆ‘ (𝑖3 + 3𝑖2 + 3𝑖 + 1)𝑛

𝑖=1

= 𝑛2(𝑛+1)2

4 +

3𝑛(𝑛+1)(2𝑛+1)

6 +

3(𝑛+1)𝑛

2 + 𝑛

= 𝑛 (𝑛(𝑛+1)2

4+

3(𝑛+1)(2𝑛+1)

6+

3(𝑛+1)

2+ 1)

= 𝑛 ((𝑛 + 1) (𝑛(𝑛+1)

4+

(2𝑛+1)

2+

3(𝑛+1)

2) + 1)

= 𝑛 (𝑛 + 1) (𝑛(𝑛+1)+4𝑛+2+6𝑛+2

4) + 𝑛

= 𝑛 (𝑛 + 1) (𝑛2+𝑛+4𝑛+2+6𝑛+2

4) + 𝑛

= 𝑛 (𝑛 + 1) (𝑛2+11𝑛+4

4) + 𝑛

4. Simplificar βˆ‘ (π’Š + 𝟏)πŸ‘π’

π’Š=𝟐

βˆ‘ (𝑖 + 1)3𝑛

𝑖=2 = βˆ‘ (𝑖 + 1)3𝑛

𝑖=1- βˆ‘ (𝑖 + 1)3𝑛

𝑖=1

= βˆ‘ (𝑖3 βˆ’ 3𝑖2 + 3𝑖 βˆ’ 1)𝑛𝑖=1

= (𝑛2(𝑛+1)2)

4βˆ’ 3

(𝑛(𝑛+1)(2𝑛+1))

6+

3(𝑛(𝑛+1)

2βˆ’ 𝑛

= 𝑛2(𝑛+1)2

4βˆ’

3(𝑛(𝑛+1)(2𝑛+1))

6+

3𝑛(𝑛+1)

2βˆ’ 𝑛

= 𝑛(𝑛 + 1) (𝑛(𝑛+1)

4βˆ’

(2𝑛+1)

2+

3

2) βˆ’ 𝑛

= 𝑛(𝑛 + 1) (𝑛(𝑛+1)βˆ’4π‘›βˆ’2+6

4) βˆ’ 𝑛

= 𝑛(𝑛 + 1) (𝑛2+π‘›βˆ’4π‘›βˆ’2+6

4) βˆ’ 𝑛

= 𝑛(𝑛 + 1) (𝑛2βˆ’3𝑛+4

4) βˆ’ 𝑛

Page 3: Ejercicios MatemΓ‘tica III

5. π₯π’π¦π’β†’βˆž

πŸπŸ‘+πŸπŸ‘+πŸ‘πŸ‘+β‹―+π’πŸ‘

π’πŸ’ . π₯𝐒𝐦

π’β†’βˆž

𝟏𝟐+𝟐𝟐+πŸ‘πŸ+β‹―+(π’βˆ’πŸ)𝟐

π’πŸ‘

limπ‘›β†’βˆž

(13

𝑛4+

23

𝑛4+

33

𝑛4+ β‹― +

𝑛3

𝑛4) ( lim

π‘›β†’βˆž

12

𝑛3+

22

𝑛3+ β‹― +

𝑛2 βˆ’ 2𝑛 + 1

𝑛3)

( limπ‘›β†’βˆž

13

𝑛4+ lim

π‘›β†’βˆž

23

𝑛4+ β‹― + lim

π‘›β†’βˆž

1

𝑛) ( lim

π‘›β†’βˆž

12

𝑛3+ lim

π‘›β†’βˆž

22

𝑛3+ β‹― + lim

π‘›β†’βˆž

𝑛2

𝑛3βˆ’ lim

π‘›β†’βˆž

𝑛2

𝑛3βˆ’ lim

π‘›β†’βˆž

2

𝑛2

+ limπ‘›β†’βˆž

1

𝑛3)

(0 + 0 + β‹― + 0)(0 + 0 + β‹― + 0 + 0 + 0) = 0

6. π₯π’π¦π’β†’βˆž

πŸ“+πŸ”+πŸ•+β‹―+𝒏

π’πŸ

limπ‘›β†’βˆž

(5

𝑛2+

6

𝑛2+

7

𝑛2+ β‹― +

𝑛

𝑛2)

limπ‘›β†’βˆž

5

𝑛2+ lim

π‘›β†’βˆž

6

𝑛2+ lim

π‘›β†’βˆž

7

𝑛2+ β‹― + lim

π‘›β†’βˆž(

1

𝑛)

0 + 0 + 0 + β‹― + 0

7. Simplificar βˆ‘ βˆ‘ πŸπ’Šπ’Œ=𝟎

π’π’Š=𝟏

= βˆ‘ 2𝑖 =2(𝑛+1)𝑛

2= 𝑛(𝑛 + 1)𝑛

1

Page 4: Ejercicios MatemΓ‘tica III

GUIA 2

1. ∫ π’™πŸπ’…π’™πŸ

𝟎 Con 4, 8, 16 y 32 rectÑngulos.

𝑏 βˆ’ π‘Ž

𝑛=

1 βˆ’ 0

𝑛=

1

𝑛

= π‘‹π‘–βˆ’1 = 0 + (𝑖 βˆ’ 1)1

𝑛 =

(π‘–βˆ’1)

𝑛

= 𝑓(π‘‹π‘–βˆ’1) = (π‘–βˆ’1)2

𝑛2

= βˆ‘ 𝑓(π‘‹π‘–βˆ’1)

π‘βˆ’π‘Ž

𝑛

𝑛𝑖=1 = βˆ‘

(π‘–βˆ’1)2

𝑛2 (1

𝑛)𝑛

𝑖=1

= βˆ‘(π‘–βˆ’1)2

𝑛3=

1

𝑛3βˆ‘ (𝑖2 βˆ’ 2𝑖 + 1)𝑛

𝑖=1𝑛𝑖=1

= 1

𝑛3 (𝑛(𝑛+1)(2𝑛+1)

6βˆ’

1

𝑛3(2)

𝑛(𝑛+1)

2+

1

𝑛2)

= 1

𝑛2

(𝑛+1)(2𝑛+1)

6βˆ’

1

𝑛2(𝑛 + 1) +

1

𝑛2

= 1

𝑛2 ((𝑛+1)(2𝑛+1)

6βˆ’ (𝑛 + 1) + 1)

= 1

𝑛2 ((𝑛+1)(2𝑛+1)βˆ’6π‘›βˆ’6+6

6)

= 1

𝑛2 (2𝑛2+𝑛+2𝑛+1βˆ’6π‘›βˆ’6+6

6)

= 1

𝑛2 (2𝑛2βˆ’3𝑛6+1

6)

π‘ƒπ‘Žπ‘Ÿπ‘Ž: 𝑛 = 4

βˆ‘ π‘“π‘‹π‘–βˆ’1

𝑏 βˆ’ π‘Ž

𝑛

4

𝑖=1

= 1

42(

2(4)2 βˆ’ 3(4) + 1

6)

= 1

16(

32βˆ’12+1

6)

= 1

16(

21

6) = 0.21

Page 5: Ejercicios MatemΓ‘tica III

π‘ƒπ‘Žπ‘Ÿπ‘Ž: 𝑛 = 8

βˆ‘ π‘“π‘‹π‘–βˆ’1

𝑏 βˆ’ π‘Ž

8

8

𝑖=1

= 1

82(

2(8)2 βˆ’ 3(8) + 1

6)

= 1

64(

128βˆ’24+1

6)

= 1

64(17.5) = 0.2734

π‘ƒπ‘Žπ‘Ÿπ‘Ž: 𝑛 = 16

βˆ‘ π‘“π‘‹π‘–βˆ’1

𝑏 βˆ’ π‘Ž

16

16

𝑖=1

= 1

162(

2(16)2 βˆ’ 3(16) + 1

6)

= 0.3027

π‘ƒπ‘Žπ‘Ÿπ‘Ž: 𝑛 = 32

βˆ‘ π‘“π‘‹π‘–βˆ’1

𝑏 βˆ’ π‘Ž

32

32

𝑖=1

= 1

322(

2(32)2 βˆ’ 3(32) + 1

6)

= 0.32

2. Calcular ∫ π’™πŸ‘π’…π’™πŸ

𝟎 Con 4, 8, 16 y 32 rectÑngulos.

𝑏 βˆ’ π‘Ž

𝑛=

1 βˆ’ 0

𝑛=

1

𝑛

π‘‹π‘–βˆ’1 = 0 + (𝑖 βˆ’ 1)1

𝑛 =

(𝑖 βˆ’ 1)

𝑛

𝑓(π‘‹π‘–βˆ’1) = ( 𝑖 βˆ’ 1

𝑛)

3

= (𝑖 βˆ’ 1)3

𝑛3

Page 6: Ejercicios MatemΓ‘tica III

= βˆ‘ 𝑓(π‘‹π‘–βˆ’1)

π‘βˆ’π‘Ž

𝑛

𝑛𝑖=1 = βˆ‘

(π‘–βˆ’1)3

𝑛3 (1

𝑛)𝑛

𝑖=1

= βˆ‘(π‘–βˆ’1)3

𝑛4𝑛𝑖=1

= 1

𝑛4βˆ‘ (𝑖3 βˆ’ 3𝑖2 + 3𝑖 βˆ’ 1)𝑛

𝑖=1

= 1

𝑛4 (𝑛2(𝑛+1)2

4) βˆ’

3𝑛(𝑛+1)(2𝑛+1)

6+

3𝑛(𝑛+1)

2βˆ’ 𝑛

= 1

𝑛4 (𝑛(𝑛 + 1)𝑛(𝑛+1)

4βˆ’

2𝑛+1

2+

3

2)

= 1

𝑛4 (𝑛(𝑛 + 1) (𝑛(𝑛+1)βˆ’4π‘›βˆ’2+6

4))

= 1

𝑛4 (𝑛(𝑛 + 1) (𝑛2+π‘›βˆ’4π‘›βˆ’2+6

4))

= 1

𝑛4(𝑛 + 1) (

𝑛2βˆ’3𝑛+4

4)

= (𝑛+1)(𝑛2βˆ’3𝑛+4)

4𝑛3

π‘ƒπ‘Žπ‘Ÿπ‘Ž: 𝑛 = 4

βˆ‘ π‘“π‘‹π‘–βˆ’1

𝑏 βˆ’ π‘Ž

𝑛

4

𝑖=1

= (4 + 1)(42 βˆ’ 3(4) + 4

4(4)3

= 0.156

π‘ƒπ‘Žπ‘Ÿπ‘Ž: 𝑛 = 8

βˆ‘ π‘“π‘‹π‘–βˆ’1

𝑏 βˆ’ π‘Ž

𝑛

8

𝑖=1

= (9)(82 βˆ’ 3(8) + 4

4(8)3

= 0.1933

π‘ƒπ‘Žπ‘Ÿπ‘Ž: 𝑛 = 16

βˆ‘ π‘“π‘‹π‘–βˆ’1

𝑏 βˆ’ π‘Ž

𝑛

16

𝑖=1

= (17)(162 βˆ’ 3(16) + 4)

4(16)3

= 0.2199

Page 7: Ejercicios MatemΓ‘tica III

π‘ƒπ‘Žπ‘Ÿπ‘Ž: 𝑛 = 32

βˆ‘ π‘“π‘‹π‘–βˆ’1

𝑏 βˆ’ π‘Ž

𝑛

32

𝑖=1

= (33)(322 βˆ’ 3(32) + 4)

4(32)3

= 0.2346

3. Demostrar que: ∫ π’™πŸ‘π’…π’™ =𝟏

πŸ’

𝟏

𝟎 (Use sumas de Riemann)

4. ∫ (πŸπ’™ + π’™πŸ)π’…π’™πŸ

𝟎

𝑏 βˆ’ π‘Ž

𝑛=

1 βˆ’ 0

𝑛=

1

𝑛

π‘‹π‘–βˆ’1 = 0 + (𝑖 βˆ’ 1)1

𝑛

𝑓(π‘‹π‘–βˆ’1) = 2 ((𝑖 βˆ’ 1)1

𝑛) + ((𝑖 βˆ’ 1)

1

𝑛)

2

𝑓(π‘‹π‘–βˆ’1) = 2(𝑖 βˆ’ 1)

𝑛+

(𝑖 βˆ’ 1)2

𝑛2

= βˆ‘ 𝑓(π‘‹π‘–βˆ’1)

π‘βˆ’π‘Ž

𝑛

𝑛𝑖=1 = βˆ‘ (

2(π‘–βˆ’1)

𝑛+

(π‘–βˆ’1)2

𝑛2 )1

𝑛

𝑛𝑖=1

= βˆ‘ (2(π‘–βˆ’1)

𝑛2+

(π‘–βˆ’1)2

𝑛3 )𝑛𝑖=1

= 2

𝑛2βˆ‘ 𝑖 βˆ’ 1𝑛

𝑖=1 +1

𝑛3βˆ‘ (𝑖 βˆ’ 1)2𝑛

= 2

𝑛2

(𝑛2+𝑛)

2βˆ’

2

𝑛+

1

𝑛3

(2𝑛3+3𝑛2+𝑛)

6βˆ’

2

𝑛3

(𝑛2+𝑛)

2+

1

𝑛2

= 1 +1

π‘›βˆ’

2

𝑛+

1

3+

1

2𝑛+

1

6𝑛2βˆ’

1

π‘›βˆ’

1

𝑛2+

1

𝑛2

= 1 βˆ’3

2𝑛+

1

3+

1

6𝑛

Page 8: Ejercicios MatemΓ‘tica III

𝐴 = ∫ (2π‘₯ + π‘₯2)𝑑π‘₯ = limπ‘›β†’βˆž

βˆ‘ 𝑓(π‘₯π‘–βˆ’1)

𝑏 βˆ’ π‘Ž

𝑛= lim

π‘›β†’βˆž(1 βˆ’

3

2𝑛+

1

3+

1

6𝑛)

𝑛

𝑖=1

1

0

= (1 +1

3) =

4

3 𝑒2

5. ∫ π’†π’™π’…π’™πŸ

𝟎 Con 4, 8 y 16 rectÑngulos.

𝑏 βˆ’ π‘Ž

𝑛 𝑓(π‘‹π‘–βˆ’1) = 𝑒

(π‘–βˆ’1)𝑛 π‘‹π‘–βˆ’1 = 0 + (𝑖 βˆ’ 1)

1

𝑛=

𝑖 βˆ’ 1

𝑛

βˆ‘ 𝑓(π‘‹π‘–βˆ’1)

𝑏 βˆ’ π‘Ž

𝑛

𝑛

𝑖=1

= βˆ‘ 𝑒(π‘–βˆ’1)

𝑛

𝑛

𝑖=1

1

𝑛

= 1

π‘›βˆ‘ 𝑒

(π‘–βˆ’1)

𝑛𝑛𝑖=1

= 1

π‘›βˆ‘ 𝑒

𝑖

π‘›βˆ’

1

𝑛 =1

𝑛

𝑛𝑖=1 βˆ‘ 𝑒

𝑖

𝑛𝑛𝑖=1 . 𝑒

1

𝑛

= 1

𝑛𝑒

βˆ’1

𝑛 βˆ‘ (𝑒1

𝑛)𝑖

𝑛𝑖=1

Se utiliza la expresiΓ³n π‘Ž + π‘Ž2 + π‘Ž3 + β‹― + π‘Žπ‘› = [(π‘Žπ‘›βˆ’1βˆ’1)

(π‘Žβˆ’1)] βˆ’ 1

βˆ‘ 𝑓(π‘‹π‘–βˆ’1)

𝑏 βˆ’ π‘Ž

𝑛

𝑛

𝑖=1

=1

𝑛𝑒

βˆ’1𝑛 [

[(𝑒1/𝑛)(𝑛+1)

βˆ’ 1]

𝑒1𝑛 βˆ’ 1

βˆ’ 1]

= 1

𝑛𝑒

βˆ’1

𝑛 [(𝑒

1 + 1𝑛

𝑒1𝑛

βˆ’ 1) βˆ’ 1]

π‘ƒπ‘Žπ‘Ÿπ‘Ž: 𝑛 = 4

βˆ‘ 𝑓(π‘‹π‘–βˆ’1)

4

𝑖=1

𝑏 βˆ’ π‘Ž

𝑛=

1

𝑛 π‘’βˆ’

14 [

𝑒1+14 βˆ’ 1

𝑒14 βˆ’ 1

βˆ’ 1] = 1.51

Page 9: Ejercicios MatemΓ‘tica III

π‘ƒπ‘Žπ‘Ÿπ‘Ž: 𝑛 = 8

βˆ‘ 𝑓(π‘‹π‘–βˆ’1) 𝑏 βˆ’ π‘Ž

𝑛=

1

8 π‘’βˆ’

18 [

𝑒1+18 βˆ’ 1

𝑒18 βˆ’ 1

βˆ’ 1] = 1.6131

𝑛=8

𝑖=1

π‘ƒπ‘Žπ‘Ÿπ‘Ž: 𝑛 = 16

βˆ‘ 𝑓(π‘‹π‘–βˆ’1) 𝑏 βˆ’ π‘Ž

𝑛=

1

16 π‘’βˆ’

116 [

𝑒1+1

16 βˆ’ 1

𝑒1

16 βˆ’ 1βˆ’ 1] = 1.665

𝑛=16

𝑖=1

GUIA 3

1. ∫ (π’™πŸ‘ + πŸπ’™ βˆ’ 𝟏)π’…π’™πŸ‘

βˆ’πŸ = ∫ π‘₯3𝑑π‘₯

3

βˆ’1+ ∫ 2𝑑π‘₯ βˆ’ ∫ 1𝑑π‘₯

3

βˆ’1

3

βˆ’1

= [π‘₯4

4]

βˆ’1

3

+ [π‘₯2]βˆ’1 3 βˆ’ [π‘₯]βˆ’1

3

= 34

4βˆ’

(βˆ’1)4

4+ 32 βˆ’ (βˆ’1)2 βˆ’ [3 βˆ’ 1]

= 81

4βˆ’

1

4+ 9 βˆ’ 1 βˆ’ 3 + 1

=26 𝑒2

2. ∫ 𝑺𝒆𝒏𝑿 𝒅𝒙 = [βˆ’ cos π‘₯]0

πœ‹2⁄

= βˆ’π‘π‘œπ‘ πœ‹

2⁄ βˆ’ [βˆ’ cos πœ‹2⁄ ]

𝝅

𝟐𝟎

= 0 βˆ’ (βˆ’1) = 1 𝑒2

Page 10: Ejercicios MatemΓ‘tica III

3. ∫ (𝒆𝒙 βˆ’ 𝟏)π’…π’™πŸ‘

βˆ’πŸ

∫ (𝑒π‘₯ βˆ’ 1) = ∫ (𝑒π‘₯ βˆ’ 1) + ∫ (𝑒π‘₯ βˆ’ 1)3

0

0

βˆ’1

3

βˆ’1

= [𝑒π‘₯ βˆ’ π‘₯]βˆ’1 0 + [𝑒π‘₯ βˆ’ π‘₯]

= [𝑒0 βˆ’ 0] βˆ’ (π‘’βˆ’1 βˆ’ (βˆ’1)) + [𝑒3 βˆ’ 3] βˆ’ [𝑒0 βˆ’ 0]

= βˆ’[1 βˆ’ 0 βˆ’ (0.37 + 1)] + [20.09 βˆ’ 3 βˆ’ 1]

= βˆ’[1 βˆ’ 1.37] + 16.09

= 16.46

4. ∫ 𝒓 βˆšπ’“πŸ βˆ’ π’™πŸπ’…π’™πŸ

𝟎

π‘₯ = π‘Ÿπ‘†π‘’π‘› πœƒ 𝑑π‘₯ = π‘ŸπΆπ‘œπ‘  πœƒ 𝑑 πœƒ πœƒ = π΄π‘Ÿπ‘π‘†π‘’π‘›π‘₯

π‘Ÿ

π‘₯2π‘Ÿ2𝑆𝑒𝑛2πœƒ π‘†π‘’π‘›πœƒ =π‘₯

π‘Ÿ πΆπ‘œπ‘ πœƒ = √

π‘Ÿ2βˆ’π‘₯2

π‘Ÿ

∫ π‘Ÿβˆšπ‘Ÿ2 βˆ’ π‘₯2 = π‘Ÿ ∫ βˆšπ‘Ÿ2βˆ’π‘Ÿ2𝑆𝑒𝑛2πœƒ π‘Ÿ πΆπ‘œπ‘  πœƒ 𝑑 πœƒ

= π‘Ÿ ∫ π‘Ÿβˆš1 βˆ’ 𝑆𝑒𝑛2 πœƒ π‘Ÿ πΆπ‘œπ‘  πœƒ 𝑑 πœƒ

= π‘Ÿ ∫ π‘Ÿ2 βˆšπΆπ‘œπ‘ 2 πœƒ πΆπ‘œπ‘  πœƒ 𝑑 πœƒ

= π‘Ÿ3 ∫ πΆπ‘œπ‘  πœƒ πΆπ‘œπ‘  πœƒ 𝑑 πœƒ

𝑋 π‘Œ = 𝑒π‘₯ βˆ’ 1 -5 -2 -1 0 1 1.5 2 3

-0.99 -0.86 -0.63 0 1.71 3.48 6.38 14.08

Page 11: Ejercicios MatemΓ‘tica III

= π‘Ÿ3 ∫ πΆπ‘œπ‘ 2 πœƒ 𝑑 πœƒ

= π‘Ÿ3 ∫1

2(1 + πΆπ‘œπ‘  2 πœƒ) 𝑑 πœƒ

= π‘Ÿ3

2 [∫ 𝑑 πœƒ + ∫ πΆπ‘œπ‘  2 πœƒ 𝑑 πœƒ]

= π‘Ÿ3

2[πœƒ +

1

2 𝑆𝑒𝑛 2 πœƒ] + 𝐢

= π‘Ÿ3

2[π΄π‘Ÿπ‘π‘†π‘’π‘› (

π‘₯

π‘Ÿ) +

1

2(2π‘†π‘’π‘›πœƒπΆπ‘œπ‘ πœƒ)] + 𝐢

= π‘Ÿ3

2[π΄π‘Ÿπ‘π‘†π‘’π‘› (

π‘₯

π‘Ÿ) + (

π‘₯

π‘Ÿ) (

βˆšπ‘Ÿ2βˆ’π‘₯2

π‘Ÿ)] + 𝐢

= ∫ π‘Ÿβˆšπ‘Ÿ2 βˆ’ π‘₯21

0 𝑑π‘₯ =

π‘Ÿ3

2[π΄π‘Ÿπ‘π‘†π‘’π‘› (

1

π‘Ÿ) +

1

π‘Ÿ

βˆšπ‘Ÿ2βˆ’1

π‘Ÿβˆ’ (π΄π‘Ÿπ‘π‘†π‘’π‘›(0) +

0

π‘Ÿβˆš

π‘Ÿ2

0)]

= π‘Ÿ3

2π΄π‘Ÿπ‘π‘†π‘’π‘› (

1

π‘Ÿ) +

π‘Ÿβˆšπ‘Ÿ2βˆ’1

2

5. Calcular el Área de la elipse

π‘₯2

π‘Ž2+

𝑦2

𝑏2= 1

𝑦2

𝑏2= 1 βˆ’

π‘₯2

π‘Ž2 𝑦2 = 𝑏2 βˆ’

𝑏2π‘₯2

π‘Ž2

𝑦2 = 𝑏2 (1 βˆ’π‘₯2

π‘Ž2) 𝑦 = π‘βˆš1 βˆ’

π‘₯2

π‘Ž2 𝑦 = π‘βˆš

1

π‘Ž2(π‘Ž2 βˆ’ π‘₯2)

𝑦 =𝑏

π‘Žβˆšπ‘Ž2 βˆ’ π‘₯2

Tomado el intervalo desde [0, a]

𝐴 = π΄π‘Ÿπ‘’π‘Ž 𝑑𝑒 π‘™π‘Ž 𝐸𝑙𝑖𝑝𝑠𝑒

𝐴 = 4 βˆ«π‘

π‘Žβˆšπ‘Ž2 βˆ’ π‘₯20

π‘Žπ‘‘π‘₯ π‘†π‘’π‘›πœƒ

π‘₯

π‘Ž πœƒ = π΄π‘Ÿπ‘π‘†π‘’π‘›

π‘₯

π‘Ž

𝐴 = 4𝑏

π‘Žβˆ« βˆšπ‘Ž2 βˆ’ π‘₯2π‘Ž

0𝑑π‘₯ π‘₯ = π‘Ž 𝑆𝑒𝑛 πœƒ πΆπ‘œπ‘  πœƒ = √

π‘₯2βˆ’π‘Ž2

π‘Ž

𝑑π‘₯ = π‘Ž πΆπ‘œπ‘ πœƒ 𝑑 πœƒ

Page 12: Ejercicios MatemΓ‘tica III

Calculando la Integral:

∫ βˆšπ‘Ž2 βˆ’ π‘₯2 𝑑π‘₯ = ∫ βˆšπ‘Ž2 βˆ’ π‘Ž2 𝑆𝑒𝑛2 πœƒ π‘Ž πΆπ‘œπ‘  πœƒ 𝑑 πœƒ

= π‘Ž2 ∫ √1 βˆ’ 𝑆𝑒𝑛2πœƒ πΆπ‘œπ‘  πœƒ 𝑑 πœƒ

∫ βˆšπ‘Ž2 βˆ’ π‘₯2 𝑑π‘₯ = π‘Ž2 ∫ √1 βˆ’ 𝑆𝑒𝑛2 πœƒ πΆπ‘œπ‘  πœƒ 𝑑 πœƒ

= π‘Ž2 ∫ βˆšπΆπ‘œπ‘ 2πœƒ πΆπ‘œπ‘  πœƒ 𝑑 πœƒ

= π‘Ž2 ∫ πΆπ‘œπ‘ 2πœƒ 𝑑 πœƒ = π‘Ž2 ∫1

2(1 + πΆπ‘œπ‘  2 πœƒ) 𝑑 πœƒ

= π‘Ž2

2[πœƒ +

1

2 𝑆𝑒𝑛 2 πœƒ] =

π‘Ž2

2[0 +

1

2(2 π‘†π‘’π‘›πœƒ πΆπ‘œπ‘ πœƒ)]

= π‘Ž2

2[π΄π‘Ÿπ‘π‘†π‘’π‘› (

π‘₯

π‘Ž) + (

π‘₯

π‘Ž) (√

π‘₯2βˆ’π‘Ž2

π‘Ž)] + 𝐢

= π‘Ž2

2[π΄π‘Ÿπ‘π‘†π‘’π‘› (

π‘₯

π‘Ž) +

π‘₯√π‘₯2βˆ’π‘Ž2

π‘Ž2 ] + 𝐢

𝐴 =4𝑏

π‘Žβˆ« βˆšπ‘Ž2 βˆ’ π‘₯2

2

0

𝑑π‘₯ = 4𝑏

π‘Ž(

π‘Ž2

2) [π΄π‘Ÿπ‘π‘†π‘’π‘› (

π‘₯

π‘Ž) +

π‘₯√π‘₯2 βˆ’ π‘Ž2

π‘Ž2]

0

π‘Ž

= 2 𝑏 π‘Ž [π΄π‘Ÿπ‘π‘†π‘’π‘› (π‘Ž

π‘Ž) +

π‘Žβˆšπ‘Ž2βˆ’π‘Ž2

π‘Ž2 ] βˆ’ (π΄π‘Ÿπ‘π‘†π‘’π‘› (0

π‘Ž) +

0√02βˆ’π‘Ž2

π‘Ž2 )

= 2 𝑏 π‘Ž (πœ‹

2)

= π‘Ž 𝑏 πœ‹

R//A eclipse = π‘Ž 𝑏 πœ‹