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Ejercicios de Cálculo Multivariado y Geometría en Espacio: Rectas, Planos y Superficies, Apuntes de Cálculo

Documento con un conjunto de ejercicios de cálculo multivariado y geometría en espacio, que incluyen la determinación de ecuaciones vectoriales, paramétricas y simétricas de rectas, ecuaciones de planos, y la identificación de la ortogonalidad entre ellos. Además, se piden la formación de pares con cada ecuación y la determinación de sus tipos de superficie.

Tipo: Apuntes

2020/2021

Subido el 25/10/2021

javiking1990
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CORPORACI ´
ON UNIVERSITARIA MINUTO DE DIOS
Departamento de ciencias asicas
alculo Multivariado/Vectorial
Prof. Ra´ul Eduardo Moreno Pe˜na
e-mail: rmorenop[email protected]
Importante:El presente trabajo es un complemento de la teor´ıa suministrada en clase, tiene como prop´osito reforzar sus conocimien-
tos y preparar tanto el quiz como el parcial. Entr´eguelo en hojas cuadriculadas tama˜no carta uselas por ambas caras), guardando
el consecutivo de los ejercicios (de no hacer un punto, dejar el espacio y se˜nalarlo) Fecha de entrega: Febrero 12.
TALLER Nº1: RECTAS Y PLANOS EN EL ESPACIO/SUPERFICIES CU´
ADRICAS
Ejercicio 1. Encuentre la ecuaci´on vectorial, las ecuaciones param´etricas y las ecuaciones sim´etricas de la
recta indicada:
(a) Contiene a (1,-1-1) y (-1,1,-1)
(b) Contiene a (7,9,-8) y (9,3,-8)
(c) Contiene a (1,2,3) y (3,2,1)
(d) Contiene a (1,2,3) y (-1,2,-2)
(e) Contiene a (-1,-6,2) y es paralela a 4i+j3k
(f) Contiene a (-2,3,7) y es paralela a 3j
(g) Contiene a (4,1,-6) y es paralela a x2
3=y+1
6=z5
2
(h) Dada la ecuaci´on de la recta en R3:x1=2t,y+ 2 = t,z3 = t. Hallar la ecuaci´on de la recta
perpendicular a la mencionada, y que pase por el punto P(1,3,1)
Ejercicio 2. Encuentre la ecuaci´on del plano, ı:
(a) P= (0,0,0); ~n =j
(b) P= (4,55); ~n = 4i+ 3j7k
(c) P= (1,2,3); ~n =j+k
(d) P= (2,1,6); ~n = 3ij+ 2k
(e) P= (3,11,2); ~n = 4i+j7k
(f) Contiene a (1-2,-4), (3,3,3) y (0,0,-1)
(g) Contiene a (1,0,0),(0,1,0) y (0,0,1)
Ejercicio 3. Dos planos son ortogonales si sus vectores normales son ortogonales. En los siguientes ejer-
cicios determine si los planos dados son paralelos, ortogonales, concidentes (es decir, el mismo) o ninguno
de los anteriores:
(a) π1:x+ 2y+ 3z= 1; π2: 2x+ 4y+ 6z= 2
(b) π1: 2xy+z= 3; π2:x+yz= 7
(c) π1: 4xy+ 7z= 34; π2: 4x+ 5yz=75
(d) π1: 3x2y+ 5z= 0; π2:x+ 4y6z= 0
Ejercicio 4. Forme un par con cada ecuaci´on y la superficie que ´esta define. Tambi´en identifique cada
superficie por su tipo (paraboloide, elipsoide, etc´etera). Las superficies est´an listadas de la (a) a la (l).
(a) x2+y2+ 4z2= 10
(b) z2+ 4y24x2= 4
(c) 9y2+z2= 16
1
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¡Descarga Ejercicios de Cálculo Multivariado y Geometría en Espacio: Rectas, Planos y Superficies y más Apuntes en PDF de Cálculo solo en Docsity!

CORPORACI ON UNIVERSITARIA MINUTO DE DIOS´

Departamento de ciencias b´asicas

C´alculo Multivariado/Vectorial Prof. Ra´ul Eduardo Moreno Pe˜na e-mail: [email protected]

Importante:El presente trabajo es un complemento de la teor´ıa suministrada en clase, tiene como prop´osito reforzar sus conocimien- tos y preparar tanto el quiz como el parcial. Entr´eguelo en hojas cuadriculadas tama˜no carta (´uselas por ambas caras), guardando el consecutivo de los ejercicios (de no hacer un punto, dejar el espacio y se˜nalarlo) Fecha de entrega: Febrero 12.

TALLER Nº1: RECTAS Y PLANOS EN EL ESPACIO/SUPERFICIES CU ´ADRICAS Ejercicio 1. Encuentre la ecuaci´on vectorial, las ecuaciones param´etricas y las ecuaciones sim´etricas de la recta indicada: (a) Contiene a (1,-1-1) y (-1,1,-1) (b) Contiene a (7,9,-8) y (9,3,-8) (c) Contiene a (1,2,3) y (3,2,1) (d) Contiene a (1,2,3) y (-1,2,-2) (e) Contiene a (-1,-6,2) y es paralela a 4i + j − 3 k (f) Contiene a (-2,3,7) y es paralela a 3j (g) Contiene a (4,1,-6) y es paralela a x− 3 2 = y+1 6 = z− 25 (h) Dada la ecuaci´on de la recta en R^3 : x − 1 = 2t, y + 2 = t, z − 3 = −t. Hallar la ecuaci´on de la recta perpendicular a la mencionada, y que pase por el punto P (1, 3 , −1) Ejercicio 2. Encuentre la ecuaci´on del plano, s´ı: (a) P = (0, 0 , 0); ~n = j (b) P = (4, 5 − 5); ~n = 4i + 3j − 7 k (c) P = (1, 2 , 3); ~n = j + k (d) P = (2, − 1 , 6); ~n = 3i − j + 2k (e) P = (− 3 , 11 , 2); ~n = 4i + j − 7 k (f) Contiene a (1-2,-4), (3,3,3) y (0,0,-1) (g) Contiene a (1,0,0),(0,1,0) y (0,0,1) Ejercicio 3. Dos planos son ortogonales si sus vectores normales son ortogonales. En los siguientes ejer- cicios determine si los planos dados son paralelos, ortogonales, concidentes (es decir, el mismo) o ninguno de los anteriores: (a) π 1 : x + 2y + 3z = 1; π 2 : 2x + 4y + 6z = 2 (b) π 1 : 2x − y + z = 3; π 2 : x + y − z = 7 (c) π 1 : 4x − y + 7z = 34; π 2 : 4x + 5y − z = − 75 (d) π 1 : 3x − 2 y + 5z = 0; π 2 : x + 4y − 6 z = 0 Ejercicio 4. Forme un par con cada ecuaci´on y la superficie que ´esta define. Tambi´en identifique cada superficie por su tipo (paraboloide, elipsoide, etc´etera). Las superficies est´an listadas de la (a) a la (l). (a) x^2 + y^2 + 4z^2 = 10 (b) z^2 + 4y^2 − 4 x^2 = 4 (c) 9y^2 + z^2 = 16

(d) y^2 + z^2 = x^2 (e) x = y^2 − z^2 (f) x = −y^2 − z^2 (g) x^2 + 2z^2 = 8 (h) z^2 + x^2 − y^2 = 1 (i) x = z^2 − y^2 (j) z = − 4 x^2 − y^2 (k) x^2 + 4z^2 = y^2 (l) 9x^2 + 4y^2 + 2z^2 = 36

Figura 1: Gr´aficas ejercicio 4

Ejercicio 5. Dibuje cada una de las siguientes cu´adricas (a) x^2 + (y − 2)^2 = z 4 (b) z^2 + y^2 = x 4

(c) x^2 + y^2 + (z−1) 2 9 = 1 (d) x^2 + y^2 − (z − 2)^2 = 1 (e) x^2 + y^2 − (z − 2)^2 = 0 Ejercicio 6. Determine y realice la representaci´on gr´afica del dominio de la funci´on (a) f (x, y) = (^) y (^2) − 2 y^1 − 4 x− 3 + √x^1 −y

(b) f (x, y) = ln x − y^2 +

1 − y^2 − x 22 (c) f (x, y) = √^2 yx−+3x− 2

(d) f (x, y) = log (^ √x^2 y−−3(x−y+2)) 2