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calculo vectorial actividad 4 ejercicios, Ejercicios de Cálculo

calculo vectorial actividad 4 ejercicios

Tipo: Ejercicios

2020/2021
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UNIVERSIDAD DEL VALLE DE MEXICO
MATERIA:
Calculo Vectorial
PROFESOR:
Brenda Angelica Arteaga Rosales
TEMA:
U2 Funciones Vectoriales De Variable Real
Actividad 4 Ejercicios
ALUMNOS:
Iván Raziel Santana Flores
Fátima Estefanía Diaz Ceniceros
Rosa Patricia Macias Valenzuela
Luis Fernando Sánchez Hernández
Gabriela Georgina Quintero Sánchez
Jonathan Rigoberto Hernández Jiménez
ENTREGA:
16/Agosto/2021
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¡Descarga calculo vectorial actividad 4 ejercicios y más Ejercicios en PDF de Cálculo solo en Docsity!

UNIVERSIDAD DEL VALLE DE MEXICO

MATERIA:

Calculo Vectorial

PROFESOR:

Brenda Angelica Arteaga Rosales

TEMA:

U2 Funciones Vectoriales De Variable Real Actividad 4 Ejercicios

ALUMNOS:

Iván Raziel Santana Flores Fátima Estefanía Diaz Ceniceros Rosa Patricia Macias Valenzuela Luis Fernando Sánchez Hernández Gabriela Georgina Quintero Sánchez Jonathan Rigoberto Hernández Jiménez

ENTREGA:

16/Agosto/

ACTIVIDAD IV: EJERCICIOS

1. Con base en el material consultado en la unidad resuelvan en equipo de dos o tres personas los siguientes ejercicios propuestos aplicando los conocimientos sobre:  Diferenciación  Derivadas parciales y de orden superior  Derivación parcial implícita  Diferenciales  Regla de la cadena para varias variables  Derivadas direccionales y gradientes, divergencia y rotacional, interpretación geométrica y física  Extremos de funciones de dos variables  Multiplicadores de Lagrange

Ejercicios 1. Diferenciales

Revisa la Página 141 y resuelve los ejercicios 1, 2, 5, 6 y 9

Jane, S. (2013). Cálculo vectorial [Versión electrónica]. Recuperado de https://elibro.net/es/ereader/uvm/37915?p age= Colección E-Libro Pórtico UVM

En los ejercicios 1 a 4 verifique la regla de la suma para matrices de derivadas (es decir, la parte1 de la posición 4.1) para cada par de funciones dadas.

𝐷𝑓 = [𝑦 − 𝑠𝑖𝑛𝑥, 𝑥] 𝐷𝑔 = [𝑦 cos 𝑥𝑦, 𝑥 𝑐𝑜𝑠𝑥𝑦 + 3𝑦^2 ]

𝐷(𝑓 + 𝑔) = [𝑦 − 𝑠𝑖𝑛 + 𝑦 cos 𝑥𝑦, 𝑥 + 𝑥 𝑐𝑜𝑠 𝑥𝑦 + 3𝑦^2 ] = 𝐷𝑓 + 𝐷𝑔

𝐷𝑓 = [𝑒
𝑒𝑦^ 𝑥𝑒𝑦^ ] ,
𝐷𝑔 [
𝑦𝑒𝑥^ 𝑒𝑥
]
𝐷(𝑓 + 𝑔) = [
𝑒𝑥+𝑦^ +
𝑒𝑦^ + 𝑦𝑒𝑥^ 𝑥𝑒𝑦^ + 𝑒𝑥
] = 𝐷𝑓 + 𝐷𝑔

Para las funciones dadas en los ejercicios 9 a 17 determine todas las derivadas parciales de segundo orden (inclusive las mixtas).

9. 𝒇(𝒙, 𝒚) = 𝒙𝟑𝒚𝟕^ + 𝟑𝒙𝒚𝟐^ − 𝟕𝒙𝒚
𝑓𝑥(𝑥, 𝑦) = 3𝑥^2 𝑦^7 + 3𝑦^2 − 7𝑦, 𝑓𝑦(𝑥, 𝑦) = 7𝑥^3 𝑦^6 + 6𝑥𝑦 − 7𝑥
𝑓𝑥𝑥(𝑥, 𝑦) = 6𝑥𝑦^7 𝑓𝑥𝑦 = 21𝑥^2 𝑦^6 + 6𝑦 − 7
𝑓𝑦𝑥 = 21𝑥^2 𝑦^6 + 6𝑦 − 7 𝑓𝑦𝑦 = 42𝑥^3 𝑦^5 + 6𝑥

Ejercicios 2. Derivadas parciales y de orden superior

Revisa las Página 131 y 132 y resuelve los ejercicios 1-17 (sólo los múltiplos de 3)

Jane, S. (2013). Cálculo vectorial [Versión electrónica]. Recuperado de https://elibro.net/es/ereader/uvm/37915?p age= Colección E-Libro Pórtico UVM

𝑑 sin 𝑥𝑦 𝑑𝑥

𝑑 cos 𝑥𝑦 𝑑𝑥

= 𝑦 cos 𝑥𝑦 + 𝑦 − sin 𝑥𝑦

𝑓(𝑥, 𝑦) 𝑑𝑥 = 𝑦 cos 𝑥𝑦 − y sin 𝑥𝑦 𝑓(𝑥, 𝑦) 𝑑𝑦

𝑑 sin 𝑥𝑦 𝑑𝑦

𝑑 cos 𝑥𝑦 𝑑𝑦

= 𝑥 cos 𝑥𝑦 + 𝑥 − sin 𝑥𝑦

𝑓(𝑥, 𝑦) 𝑑𝑥 = 𝑥 cos 𝑥𝑦 − 𝑥 sin 𝑥𝑦

6. 𝒇(𝒙, 𝒚) = 𝑰𝒏(𝒙𝟐^ + 𝒚𝟐)
𝑑𝐼𝑛(𝑥^2 + 𝑦^2 )
𝑑(𝑥^2 + 𝑦^2 )
(𝑥^2 + 𝑦^2 )
𝑑𝑥 =^
(𝑥^2 + 𝑦^2 )

𝑑𝐼𝑛(𝑥^2 + 𝑦^2 )

𝑑(𝑥^2 + 𝑦^2 )

(𝑥^2 + 𝑦^2 )

(𝑥^2 + 𝑦^2 )

9. 𝒇(𝒙, 𝒚) = 𝒙𝒆𝒚^ + 𝒚 𝐬𝐢𝐧(𝒙𝟐^ + 𝒚)

𝑑 𝑥𝑒𝑦^ + 𝑦 sin 𝑥^2 + 𝑦 𝑑𝑥 =

𝑑 𝑦 sin 𝑥^2 + 𝑦 𝑑𝑥 𝑓(𝑥, 𝑦) 𝑑𝑥

𝑒𝑦^ + 𝑦 (
𝑑𝑥^2 + 𝑦

𝑑𝑥 ) cos 𝑥

𝑦 (^) + 2𝑥𝑦 cos 𝑥 (^2) + 𝑦

𝑓(𝑥, 𝑦) 𝑑𝑦

= 𝑑𝑥𝑒𝑦^ +

𝑦 sin 𝑥^2 + 𝑦 𝑑𝑦

𝑑 𝑦 sin 𝑥^2 + 𝑦 𝑑𝑥 𝑓(𝑥, 𝑦) 𝑑𝑦 = 𝑥

(sin 𝑥^2 ) + 𝑦 +

𝑑𝑥^2 + 𝑦

𝑑𝑥 cos 𝑥

𝑦 (^) + sin 𝑥 (^2) + 𝑦 + cos 𝑥 (^2) + 𝑦

1 + 𝑥^2 + 𝑦^2 + 𝑧^2 − 3𝑥𝑦 + 3𝑦^2 + 3𝑦𝑧
(1 + 𝑥^2 + 𝑦^2 + 𝑧^2 )3/
1 + 𝑥^2 − 3𝑥𝑦 − 2𝑦^2 − 3𝑦𝑧 + 𝑦^2 + 𝑧^2
(1 + 𝑥^2 + 𝑦^2 + 𝑧^2 )3/

Ejercicios 3. Derivadas implícitas

Revisa la Página 913 y resuelve los ejercicios 47 y 49

Stewart, J. (2012). Cálculo de varias variables [Archivo PDF]. Recuperado de http://intranetua.uantof.cl/estudiomat/calcu lo3/stewart.pdf

47. 𝒙𝟐^ + 𝟐𝒚𝟐^ + 𝟑𝒛𝟐^ = 𝟏
(𝑥^2 + 2𝑦^2 + 3𝑥^2 ) =
(𝑥^2 + 2𝑦^2 + 3𝑥^2 ) =
𝜕𝑥 = −2𝑥^ 6𝑧
49. 𝒆𝒛^ = 𝒙𝒚𝒛
𝑒𝑧^
+ 𝑧) 𝑒𝑧^
𝑒𝑧^
𝜕𝑥 = 𝑦𝑧^
𝑒^2 𝜕𝑧
(𝑒^2 − 𝑥𝑦)
(𝑒^2 − 𝑥𝑦)
𝜕𝑥 =^
(𝑒^2 − 𝑥𝑦)
𝜕𝑦 =^
(𝑒^2 − 𝑥𝑦)

Ejercicios 4. Regla de la cadena para funciones de dos variables

Revisa la Página 930 y resuelve los ejercicios del apartado 7- 12 : 7, 9 y 11

Stewart, J. (2012). Cálculo de varias variables [Archivo PDF]. Recuperado de http://intranetua.uantof.cl/estudiomat/calcu lo3/stewart.pdf

Ejercicios 6. Rotacionales y divergencias

Resuelve los ejercicios de cálculo de gradiente de las siguientes funciones (Página 1089):

Ejemplos extraídos de: Leithold, Lois, (1998) El cálculo con geometría analítica [Archivo PDF]. Recuperado de

Ejercicios 7. Extremos de funciones de dos variables (máximos y mínimos)

Revisa la Página 954 apartado 5- 18 y resuelve los ejercicios: 5, 7, 9 y 13

Stewart, J. (2012). Cálculo de varias variables [Archivo PDF]. Recuperado de http://intranetua.uantof.cl/estudiomat/calcu lo3/stewart.pdf

EJERCICIO 5
𝑓(𝑥, 𝑦) = 𝑥^2 + 𝑥𝑦 + 𝑦^2 + 𝑦
3 )^ 𝑦 = −
𝐷(𝑥, 𝑦) = 𝑓𝑥𝑥𝑓𝑦𝑦 − (𝑓𝑥𝑦)^2 = (2)(2) − (1)^2 = 3
3 ) = 3 > 0^ 𝑓𝑥𝑥 (
EJERCICIO 9
𝑓(𝑥, 𝑦) = 𝑦^3 + 3𝑥^2 𝑦 − 6𝑥^2 − 6𝑦^2 + 2
𝑓𝑥 = 6𝑥𝑦 − 12𝑥 𝑓𝑦 = 3𝑦^2 + 3𝑥^3 − 12𝑦
𝑓𝑦 = 0 0 = 3(2)^2 + 3𝑥^3 − 12(2) 12 + 3𝑥^3 − 24 = 0 𝑥^2 = 4
(6𝑦 − 12)(6𝑦 − 12)- (6(0))^2
𝐷(𝑥, 𝑦) = 𝑓𝑥𝑥𝑓𝑦𝑦 − (𝑓𝑥𝑦)^2 (0,4)
(6(4) − 12)(6(4) − 12) − (6(0))^2
(6(2) − 12)(6(2) − 12) − (6(2))^2
𝐷(𝑥, 𝑦) = (0)(0) − (6(±2))^2 = −144 < 0
EJERCICIO 13

Ejercicios 8. Multiplicadores de Lagrange

Revisa la Página 963 apartado 3-14 y resuelve los ejercicios: 3, 5, 6 y 11

Stewart, J. (2012). Cálculo de varias variables [Archivo PDF]. Recuperado de http://intranetua.uantof.cl/estudiomat/calcu lo3/stewart.pdf

EJERCICIO 3
𝑓(𝑥, 𝑦) = 𝑥^2 + 𝑦^2 ; 𝑥𝑦 = 1
𝑦 ) 𝑥^ 𝑦
EJERCICIO 5
𝑓(𝑥, 𝑦) = 𝑦^2 − 𝑥^2 ,
𝑥^2 + 𝑦^2 = 1

2. Escribe una conclusión sobre la utilidad de las funciones vectoriales de variable real para la solución de problemas de derivación y cálculo vectorial.

Las funciones vectoriales usan vectores para describir formas. Una curva espacial o

plana está formada por una serie de puntos. Cada punto es el final de cada vector

desde el origen. Hay un número infinito de vectores. Como otras funciones, las

funciones vectoriales se pueden examinar utilizando cálculos diferenciales e

integrales multivariadas. Las aplicaciones de la geometría incluyen longitud de arco,

vectores tangentes, curvas normales y curvatura. En aplicaciones físicas y de

ingeniería, usamos vectores para estudiar el movimiento de partículas a lo largo de

una curva llamada movimiento curvilíneo.

3. Procura compartir y revisar el procedimiento y resultados de cada ejercicio realizado **en equipo e integrarlos en este mismo documento para su envío al docente.

  1. Al finalizar esta actividad, vuelve a la plataforma y sigue los pasos que se indican** para enviar tu trabajo.