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Orientación Universidad
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Analisis multivariado guia 3, Guías, Proyectos, Investigaciones de Análisis Matemático

Analisis multivariado guia 3

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2020/2021
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Subido el 18/09/2021

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UNIVERSIDAD EAN
FACULTAD DE INGENIERÍA
ANÁLISIS MULTIVARIADO Y FUNCIONAL
GUÍA 3
APLICACIONES PRACTICAS DELAS FUNCIONES EN VARIAS VARIABLES
PRESENTADO POR:
JAVIER ORLANDO LUNA MARTINEZ
JOHNATAN MACIAS TORRES
MARIA CAMILA MONCADA DÍAZ
PAULA LORENA TOQUICA TOQUICA
TUTOR:
JOSE ALEXANDER FUENTES MONTOYA
BOGOTÁ D.C. SEPTIEMBRE DE 2021
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UNIVERSIDAD EAN

FACULTAD DE INGENIERÍA

ANÁLISIS MULTIVARIADO Y FUNCIONAL

GUÍA N° 3

APLICACIONES PRACTICAS DELAS FUNCIONES EN VARIAS VARIABLES

PRESENTADO POR:

JAVIER ORLANDO LUNA MARTINEZ

JOHNATAN MACIAS TORRES

MARIA CAMILA MONCADA DÍAZ

PAULA LORENA TOQUICA TOQUICA

TUTOR:

JOSE ALEXANDER FUENTES MONTOYA

BOGOTÁ D.C. SEPTIEMBRE DE 202 1

INTRODUCCIÓN

En este documento podemos evidenciar el desarrollo de la guía N° 3 donde se pudo poner en

práctica conocimientos del cálculo de varias variables y el uso de las herramientas que nos

brinda para el desarrollo de operaciones, planteamiento, modelación y solución práctica de

problemas que se presenten en el ejercicio como ingenieros.

OBJETIVOS

OBEJETIVO GENERAL:

Aplicar habilidades en el manejo del cálculo diferencial (derivadas, derivadas parciales) e

integral(integrales dobles, integrales triples) para la interpretación, planteamiento y

resolución de problemas.

OBEJETIVOS ESPECIFICOS:

  • Aplicar el concepto de derivadas parciales para el desarrollo de ejercicios.
  • Aplicar el concepto de integrales dobles para el desarrollo de ejercicios.
  • Identificar y desarrollar ejercicios donde se presenten funciones con dos o mas

variables

Finalmente, calculamos la diferencia entre ambos factores de enfriamiento

De esta forma, tenemos que el cambio aproximado en el factor de enfriamiento si la velocidad

del viento aumenta de 20 a 21 millas/hora es de - 0.49.

C. Calcule el factor de enfriamiento del viento para la ciudad de Bogotá y Cali al medio día

y a las 4:00 pm. (use los datos meteorológicos y escriba la fecha y hora de consulta)

Solución

Nota: todos los cálculos e interpretaciones se realizan en °C y Km/h, y todos los datos fueron

consultados el 10 de septiembre de 2021 alrededor de las 9:00 am.

Bogotá al medio día

  1. 16
  1. 16

El factor de enfriamiento es de - 0.

Bogotá a las 4:00 pm

  1. 16
  1. 16

El factor de enfriamiento es de - 0.

Cali al mediodía

  1. 16
  1. 16

El factor de enfriamiento es de 18.

Cali a las 4:00 pm

  1. 16
  1. 16

El factor de enfriamiento es de 20.

Ejercicio 2

La fórmula 𝑆 = 0. 007184 𝑊

  1. 425
  1. 725

proporciona el área de la superficie 𝑆 de un cuerpo

humano (en 𝑚

2

) en términos de su peso 𝑊 (en kg) y su altura 𝐻 (en cm). Calcule

𝜕𝑆

𝜕𝑊

y

𝜕𝑆

𝜕𝐻

para todos los integrantes del grupo, e interpreten los resultados.

Solución

Sacamos las derivadas parciales en función de 𝑊 y 𝐻:

  1. 425
  1. 725

− 0. 575

  1. 725
  1. 425

− 0. 275

Posteriormente, reemplazamos con los valores de peso y estatura de cada uno de los

integrantes del grupo:

Integrante 1 – Javier Luna

Peso: 82 kg.

Estatura: 178 cm.

− 0. 575

  1. 725
  1. 425

− 0. 275

Si se mantiene constante el peso, un incremento de 1 cm en la estatura de Maria Camila

implicaría un incremento en la superficie de a 0.0074 𝑚

2

Integrante 3 – Lorena Toquica

Peso: 57g.

Estatura: 153 cm.

− 0. 575

  1. 725

Si se mantiene constante la estura, un incremento de 1 kg en el peso de Lorena implicaría un

incremento en la superficie de 0.0115 𝑚

2

  1. 425

− 0. 275

Si se mantiene constante el peso, un incremento de 1 cm en la estatura de Lorena implicaría

un incremento en la superficie de a 0.0 073 𝑚

2

Conclusiones

  • La derivada respecto al peso nos indica como cambia la superficie respecto a

cualquier modificación en el peso, es decir, si aumenta o disminuye el peso se

reflejaría inmediatamente un cambio en la superficie.

  • Sucede lo mismo en el caso de la altura, es directamente proporcional a la superficie.
  • La derivada del peso es notoriamente mayor respecto a la derivada de la estatura, lo

cual quiere decir que el mayor cambio en la superficie se verá reflejado con el

aumento del peso.

Aplicaciones de las integrales dobles

Ejercicio 1

El administrador de un cine determina que el tiempo promedio que los asistentes esperan en

la fila para comprar un boleto para la película de esta semana es de 12 minutos y el tiempo

promedio que esperan para comprar palomitas es de 8 minutos. Si se supone que los tiempos

de espera son independientes, encuentre la probabilidad de que una persona espere un total

de menos de 25 minutos antes de tomar su lugar en la sala.

Solución

Si se supone que tanto el tiempo de espera 𝑋 para la compra del boleto como el tiempo de

espera 𝑌 en la fila para comprar golosinas se modelan mediante funcio nes de densidad de

probabilidad exponenciales, se pueden escribir cada una de las funciones de densidad como

1

1

12

−𝑥/ 12

2

1

8

−𝑦/ 8

Puesto que 𝑋 y 𝑌 son independientes, la función de densidad conjunta es el producto:

1

2

1

96

𝑥

12 𝑒

𝑦

8 𝑠𝑖 𝑥 < 0 , 𝑦 ≥ 0

Si pedimos la probabilidad de que 𝑋 + 𝑌 < 25 :

Así que

𝐷

1

96

25 −𝑥

0

−𝑥/ 12

25

0

−𝑦/ 8

1

96

∫ [𝑒

−𝑥/ 12

−𝑦/ 8

]

𝑦= 25 −𝑥

𝑦= 0

25

0

1

12

−𝑥/ 12

(𝑥− 25 )/ 8

25

0

Esto significa que el 71.43% de los asistentes al cine esperan menos de 25 minutos antes de

tomar sus lugares.

Ejercicio 2

CONCLUSIONES

Su pudo desarrollar las habilidades en el manejo del cálculo diferencial e integral que se

aplican en la interpretación, planteamiento y resolución de problemas por medio de modelos

matemáticos típicos de la ingeniería.

BIBLIOGRAFIA

  • Thomas, G., Weir, M. y Hass, J. (2015). Cálculo. varias variables. 13th ed. México:

Pearson Educación.

  • Walpole, R., Hernández, R., Medina, L., Myers, S., Pineda, L., Ye, K. y Myers, R.

(2012). Probabilidad y estadística para ingeniería y ciencias. 9th ed.

Pearson Educación.