Asignacion de matematica superior, Exercises of Advanced Calculus

Ejercicios resueltos sobre matemática superior.

Typology: Exercises

2018/2019

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FACULTAD REGIONAL MULTIDISCIPLINARIA DE CARAZO
UNAN –FAREM –CARAZO.
Facultad / Centro: Facultad Regional Multidisciplinaria de Carazo
Curso: Doctorado en matemática aplicada
Participantes:
Francisco Emilio Díaz Vega.
Alvaro José García Guevara
Juan Antonio Martínez Marin
Asignatura: Matemática superior
Modalidad de estudio: Dominical
Docente: Dr. Iván Augusto Cisneros Díaz
Carazo, 18 de agosto de 2019.
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FACULTAD REGIONAL MULTIDISCIPLINARIA DE CARAZO

UNAN ñFAREM ñCARAZO. Facultad / Centro: Facultad Regional Multidisciplinaria de Carazo

Curso: Doctorado en matem·tica aplicada

Participantes:  Francisco Emilio DÌaz Vega.  Alvaro JosÈ GarcÌa Guevara  Juan Antonio MartÌnez Marin

Asignatura: Matem·tica superior

Modalidad de estudio: Dominical

Docente: Dr. Iv·n Augusto Cisneros DÌaz

Carazo, 18 de agosto de 2019.

  1. Negar la deÖnicion de limite: limx!c f (x) = l , 8 > 0 ; 9  > 0 tal que si 0 <j x c j<  )j f (x) l j< 

limx!c f (x) 6 = l , 9 > 0 ; 8  > 0 ;ta que si 0 <j x c j<  =)j f (x) l j 

  1. Demuestre por deÖniciÛn que limx! 1 x^4 = 1

0 <j x 1 j<  =)j x^4 1 j<  j x 1 j<  =)j x^4 1 j<  j x 1 j<  =)j x^2 1 jj x^2 + 1 j<  j x 1 j<  =)j x 1 jj x + 1 jj x^2 + 1 j<  j x 1 j<  =)j x 1 j< (^) jx+1jjx (^2) +1j

Entonces para hacer j x^4 1 j; necesitamos tomar j x 1 jj x + 1 jj x^2 + 1 j m·s pequeÒo, lo que sugiere  = (^) jx+1jjx (^2) +1j

  1. Calcular: limx!a cos^ xxcosa^ a aplicamos cos cos = 2 sen

2

sen

2

= limx!a 2 sen( x+ 2 a)sen( x 2 a) xa Transformamos: limx!a 2 sen( x+ 2 a )sen( x 2 a) 2 x 2 a =-limx!a sen( x 2 a) ( x 2 a)

sen( x+ 2 a) 1

= -

limx!a sen( x 2 a) xa 2

 limx!a sen

(^) x+a 2

= -1sen

(^) a+a 2

=-sena

  1. Demuestre la equivallenciaentre limh!a f^ (x+h) h f^ (x)y limx!x 0 f^ (x x)fx^ ( 0 x^0 )

Sea h= x-x 0 ; entonces, x! x 0 a medida que h! 0 ; por tanto, sustituyendo: h = x x 0 en la primera ecuaciÛn tenemos: limh! 0 = f^ (x^0 +h h) f^ (x^0 )= limx!x 0 f^ (x^0 +x xxx^00 )f^ (x^0 ) = limx!x 0 f^ (x x)fx^0 (x^0 )

  1. demuestre por medio de la deÖniciÛn de derivada que: (f  g)(x) = f(g(x))g(x) (f  g)(x) = limx! 0 (f^ g)(x+h h)(f^ g)(h) Si g(x + h) g(x) 6 = 0;entonces, = limh! 0

f (g(x+h))f (g(x)) g(x+h)g(x) ^

g(x+h)g(x) h

¥A(x) =

p 4 x^2 +

p 9 x^2 x

p x 4 x^2 + +^ px 9 x^2

aplicando el criterio dela primera derivada para enconctrar el valor de x que proporciones un ·rea mayor en la cometa: haciendo A(x) = 0 p 4 x^2 +

p 9 x^2 x

p x 4 x^2 + +^ px 9 x^2

4 2 x^2

 p 9 x^2

9 2 x^2

 p 4 x^2

= 0, Solution is: 136

p 13 ; 136

p 13 ; descartamos el valor negativo y evaluando en p^613 y en los extremos [0; 2]

A(0) = 0

A

p^6 13

p^6 13

 r 4

p^6 13

r 9

p^6 13

A(2) = (2)

q 4 (2)^2 +

q 9 (2)^2

p 5 La longitud adecuada de x para que el ·rea sea la mayor es X = 136

p 13 9.. Encuentre las dimensiones del cilindro circular recto con volumen m·ximo que puede inscribirse en un cono circular recto de 8 pulg de radio y 12pulg de altura. 12 h r =^

12 8 96 8 h = 12r 96 12 r = 8h 8 h = 96 12 r h = 96 812 r

h = 24 23 r De donde: v = r^2

(^24) 3 r 2

v = 12r^2 32 r^3 Derivamos v= 24r 92 r^2 igualamos a cero 24 r 92 r^2 = 0 r = 163 ; r = 0 El n˙mero crÌtico de v es 163 , el cual se encuentra en el intervalo [0,8], por lo que el valor m·ximo absoluto de v debe ocurrir en 0 ; 163 o 8 , entonces: v(0) = 0; v

3

= 10249  = 357; 44 ; v(8) = 0; de aquÌ el m·ximoabsoluto en [0,8] es 357, y courre en r = 163 ; h = 4

  1. Integrar porpartesR sin x ln(cos x)dx = u = ln cos x dv = senxdx du = (^) cos^1 x  (^) dxd (cos x)

R

dv =

R

senxdx du = (^) cos^1 x ( sin x)dx v = cos x du = sin cos^ xx dx

Aplicamos:

R

R udv^ =^ uv^ ^ vdu sin x ln(cos x)dx = cos x ln(cos x)

R

( cos x)( (^) cossin^ xx )dx = cos x ln(cos x)

R

sin xdx = cos x ln(cos x) + cos x + c = cos x(1 ln(cos x)) + c

  1. Calcular la integral de

R (^1) sin x+cos x 1+sin xcos x dx

Integramos por mÈtodo de funciones racionales de seno y coseno

Se reselve en primer lugar la integral indeÖnida haciendo cambio de variable ex^ =R t : exe

x dx =

R

ex^  ee

x dx =

R

etdt = et^ = ee

x

Se calcula a continuciÛn la integral impropia y se obtiene: R 1 1 e

xex dx = lima! b!

R (^) b a e

xex dx =lima! b!

(ee

b

  • ee

a ) = 0 + 1 = 1

Por lo tanto la integral es covergente. Problemas de ProgramaciÛn.En todos los casos deber· deÖnir fnciones en su codiÖcaciÛn.

  1. Desarrollar en lenguaje C, ex^ =

P 15

n= xn n! #include<stdio.h> #include<conio.h> #include<math.h> double exponencial(double); int i; double x,fact; void main() { clrscr(); printf("De un numero:"); scanf("%lf",&x); printf("nnel exponencial del numero es:%.4lf",exponencial(x)); getch(); } double exponencial (double x) { double e,e1; fact = 1;

e1=0; for(i=1;i<=15;i++) { fact=fact*i; e=pow(x,i)/fact; e1=e1+e; } e=1+e1; return(e); }

  1. Desarrollar en lenguaje C, sin x 

P

n 9 (1)

n x^2 n+ (2n+1)! #include<stdio.h> #include<conio.h> #include<math.h> int factorial (int); //void seno (áoat,int); void main() { int num,i; int fact; áoat num1,seno; clrscr(); printf("De el valor del angulo:"); scanf("%f",&num1); printf("nnDe el numero de terminos, este valor debe ser 9 o superior"); scanf("%d",&num); seno=0; for (i=1;i<=num;i++) { seno=seno+pow((-1),i)pow(num,2i+1)/factorial(2i+1); } printf("nn%d",factorial); printf("nn%f",seno); getch(); } int factorial (int num) { int i,fact,aux; fact=1; for(i=1;i<=num;i++) { fact=i; } }

#include<conio.h> #include<stdio.h> #include<math.h> double F(double, double); void INPUT (int *, double *, double , double , int ); void OUTPUT(FILE ); main() { double A,B,ALPHA,H, X,W; int I,N, OK; FILE OUP; INPUT(&OK, &A, &B, &ALPHA, &N); if (OK) { //OUTPUT (OUP); H = 0.05; X = A; W = ALPHA; //fprintf(OUP, "%5.3f %11.7fnn", X, W); for (I=1; I<=N; I++) { W = W + H+ F(X, W); X = A +I+H; //fprintf(OUP, "%5.3f %11.7fnn", X, W); } //fclose(OUP); } return 0; } double F(double X, double Y) { double f; f = 2XY; return f; } void INPUT (int *OK, double A, double *B, double ALPHA, int N) { double X; OK = false; while (!(OK)) { printf("Dar el valor del extremo Ann"); scanf("%lf", &A); printf("Dar el valor del extremo Bnn"); scanf("%lf", &B); if(A>=B){

printf("El valor de B debe ser mayor que el de Ann"); } else *OK = true; } printf("Dar la condicion inicialnn"); scanf("%f", ALPHA); OK = false; while(!(OK)) { printf("dar el numero de subintervalosnn"); scanf("%d", N); if (N <= 0.0) printf("Debe ser un numero naturalnn"); else *OK = true; } } void OUTPUT(FILE *OUP) { char NAME [30]; printf ("Dar el nombre de un archivo para escribir la solucionnn"); printf("Debe estar en el formatonn"); printf("nombre.txtnn"); scanf("%s", NAME); OUP = fopen(NAME, "w"); fprintf(OUP, "Metodo de Eulernnnn"); fprintf(OUP," t ynnnn"); printf("Presionar enter para terminar el programa nn"); getchar(); getchar(); }

  1. Sabiendo que (^4) x = bn ay utiulizando la suma de Riennman A =

Pn i=1 f^ (xi)(^4 x): osidere n=10000. CalcularR 0 : 5 0

1 p (^21) t 2 dt:

#include<stdio.h> #include<conio.h> #include<math.h> double f(double); double buscarea(double,double,int); double area,a,b; int n; void main() {