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Calculo II: Cálculo Integral en Variables Dobles - Autoevaluación 2, Apuntes de Estadística

Documento que contiene ejercicios resueltos de cálculo integral en variables dobles para estudiantes de ingeniería industrial y telecomunicación. Contiene integrales indefinidas y definidas, cambios de variables y cálculo en coordenadas cilíndricas.

Tipo: Apuntes

2016/2017

Subido el 13/06/2017

kjgdfcuthgd
kjgdfcuthgd 🇪🇸

4

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8 documentos

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bg1
CALCULO II
GRADOS DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y TELECOMUNICACION
Segunda Autoevaluaci´on
Pregunta 1.
a)
Z2
1Z1
1Z1
0
(2x+ 3y+z)dz dy dx =Z2
1Z1
1h2xz + 3yz +z2
2iz=1
z=0
dy dx
=Z2
1Z1
1³2x+ 3y+1
2´dy dx
=Z2
1h2xy +3y2
2+y
2iy=1
y=1
dx
=Z2
1
(4x+ 1) dx = [2x2+x]x=2
x=1 = 7 .
b)
Z1
0Z1
0Z1
0
z ex+ydz dy dx =Z1
0Z1
0hex+yz2
2iz=1
z=0
dy dx
=1
2Z1
0Z1
0
ex+ydy dx
=1
2³Z1
0
exdx´³Z1
0
eydy´=1
2[ex]x=1
x=0 [ey]y=1
y=0 =(e1)2
2.
Pregunta 2. a) En el rect´angulo Ael m´ınimo valor de fes m= 0, mientras que el aximo valor de fes
M= 22(3)2= 36. Por tanto, como el ´area de Aes |A|= 4,
0 = m|A| ZA
f(x, y)dx dy M|A|= 36 ·4 = 144 .
b) Dividiendo Aen los cuatro sub-rect´angulos A1= [0,1] ×[2,1], A2= [1,2] ×[2,1], A3= [0,1] ×[3,2],
A4= [1,2] ×[3,2] tenemos que los aximos y m´ınimos de fen cada uno de estos sub-rect´angulos es:
m1= 0, M1= 4, m2= 1, M2= 16, m3= 0, M3= 9, m4= 4, M4= 36 .
Por tanto, como el ´area de todos los sub-rect´angulos es |Ai|= 1,
5 = 0 + 1 + 0 + 4 =
4
X
i=1
mi|Ai| ZA
f(x, y)dx dy
4
X
i=1
Mi|Ai|= 4 + 16 + 9 + 36 = 65 .
Pregunta 3.
a)
Z1
0Zy
0
f(x, y)dx dy =Z1
0Z1
x
f(x, y)dy dx .
b)
Ze
1Zlog x
0
f(x, y)dy dx =Z1
0Ze
ey
f(x, y)dx dy .
pf2

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¡Descarga Calculo II: Cálculo Integral en Variables Dobles - Autoevaluación 2 y más Apuntes en PDF de Estadística solo en Docsity!

CALCULO II

GRADOS DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y TELECOMUNICACION

Segunda Autoevaluaci´on

Pregunta 1.

a) ∫ (^2)

1

− 1

0

(2x + 3y + z) dz dy dx =

1

− 1

[

2 xz + 3yz +

z 2

]z=

z=

dy dx

2

1

1

− 1

2 x + 3y +

dy dx

1

[

2 xy +

3 y 2

y

]y=

y=− 1

dx

2

1

(4x + 1) dx = [2x

2

  • x]

x= x=1 = 7^.

b) ∫ (^1)

0

0

0

z e

x+y dz dy dx =

0

0

[

e

x+y z

2

]z=

z=

dy dx

0

0

e

x+y dy dx

1

0

e

x dx

1

0

e

y dy

[e

x ]

x= x=0 [e

y ]

y= y=0 =

(e − 1)

2

Pregunta 2. a) En el rect´angulo A el m´ınimo valor de f es m = 0, mientras que el m´aximo valor de f es

M = 2

2 (−3)

2 = 36. Por tanto, como el ´area de A es |A| = 4,

0 = m|A| ≤

A

f (x, y) dx dy ≤ M |A| = 36 · 4 = 144.

b) Dividiendo A en los cuatro sub-rect´angulos A 1 = [0, 1] × [− 2 , −1], A 2 = [1, 2] × [− 2 , −1], A 3 = [0, 1] × [− 3 , −2],

A 4 = [1, 2] × [− 3 , −2] tenemos que los m´aximos y m´ınimos de f en cada uno de estos sub-rect´angulos es:

m 1 = 0, M 1 = 4, m 2 = 1, M 2 = 16, m 3 = 0, M 3 = 9, m 4 = 4, M 4 = 36.

Por tanto, como el ´area de todos los sub-rect´angulos es |Ai| = 1,

4 ∑

i=

mi|Ai| ≤

A

f (x, y) dx dy ≤

4 ∑

i=

Mi|Ai| = 4 + 16 + 9 + 36 = 65.

Pregunta 3.

a) ∫ 1

0

y

0

f (x, y) dx dy =

1

0

1

x

f (x, y) dy dx.

b) ∫ e

1

log x

0

f (x, y) dy dx =

1

0

e

ey

f (x, y) dx dy.

Pregunta 4. a) Hacemos el cambio de variable T

− 1 : R

2 −→ R

2 dado por las ecuaciones.

u = y − x ,

v = y +

x 3

ya que en las nuevas variables el dominio de integraci´on es D

∗ = {(u, v) : − 3 ≤ u ≤ 1 ,

7 3 ≤ v ≤ 5 }, es decir, un

rect´angulo! Despejando las variables x, y obtenemos el cambio de variable inverso T : R

2 −→ R

2 que viene dado

por { x = −

3 4 u +

3 4 v ,

x =

1 4 u +

3 4 v.

El valor absoluto del determinante Jacobiano es

|JT | =

3 4

3 4 1 4

3 4

Por tanto, ∫ ∫

D

(y − x) dx dy =

1

− 3

5

7 / 3

u

dv du

1

− 3

[uv]

v= v=7/ 3 du = 2

1

− 3

u du = 2

[

u 2

]u=

u=− 3

Pregunta 5. a) Expresando la integral en coordenadas cil´ındricas tenemos

W

z e

x 2 +y 2 +z 2 dx dy dz =

∫ (^2) π

0

0

r

z e

r 2 +z 2 r dz dr dθ

= 2π

1

0

r e

r 2

[

e z 2

]z=

z=r

dr = π

1

0

r e

r 2 (e − e

r 2 ) dr

= πe

0

r e

r 2 dr − π

0

r e

2 r 2 dr

= πe

[

e r 2

]r=

r=

− π

[

e 2 r 2

]r=

r=

= πe

e − 1

− π

e 2 − 1

π

(e − 1)

2 .