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CUADERNO DE EJERCICIOS DE CÁLCULO DIFERENCIAL LA DERIVADA Los resultados de los incisos b), e), y d) se tienen en la siguiente tabla con Ay= ( 2x- 3) Ax + ( Ax) 2 , d y= ( 2x- 3) Ax y e Ax =Ay- dy X Ax Ay dx Ay-dx 2 0.1 0.11 0.1 0.01 2 0.01 0.101 0.01 0.0001 2 0.001 0.001001 0.001 0.000001 Se observa que a medida que Ax disminuye, la diferencia Ay- d x es menor 111.34 Calcular el error absoluto y el error relativo que se comete al emplear la diferencial de la variable dependiente en lugar de su incremento. 3x y= x 1 = 2, Ax = d x = -0.2 x 2 + 2 ' SOLUCIÓN: d y = ( x 2 + 2 )3- 3x ( 2x) d x = -3x 2 + 6 d x (x 2 +2 ) 2 (x 2 +2 r d y = [ - 3 ( 4 ) + 6 ] [ -0. 2 ] = 0.033333 ( 4 + 2) 2 3 ( x + Ax) Ay = _ _e__ -----=- ( x + Ax) 2 + 2 El error absoluto es el error relativo es - 3-x- = 3 ( 1. 8 )- ~ = 0.030534 2 X +2 5.24 6 e a = 1 Ay- d y 1 = 1 0.030534-0.0333331 e a = 0.002799 e = e a = 0.002799 = 0.091668 r Ay 0.030534 153 CUADI!RNO DI! I!.JI!RCICIOS DE CÁLCULO DIFERENCIAL LA DERIVADA 111.35 Al medir la arista de un cubo se comete un error del 1%, determinar el error relativo y el error en por ciento % que se comete al calcular el volumen del cubo con la arista medida. SOLUCIÓN: 3 v=x , ') dv=3x-dx El error en por ciento al medir la arista es 100 d X= 1 X El correspondiente error relativo es El error absoluto en el volumen es: dx = 0.01 X 3 3 dv = 3x ( 0.01) = 0.03 x El error relativo en el volumen es: dv = 0.03 V El error en porcentaje es: 3 % 154 CUADI!RNO DI! I!JI!RCICIOS DI! CÁLCULO DIFERENCIAL LA DERIVADA 111.36 Obtener la diferencial de arco de la circunferencia SOLUCIÓN: Derivando con respecto a x : 2 x + 2 y d Y = O , luego dx dy _ X dx y Sustituyendo este valor en la expresión d S~ 1 + ( ~~ r d X pero, 2 2 2 y = r - x , entonces: 111.37 Obtener la diferencial de arco de la curva de ecuación: 1 ( 2 ) l y=- X +2 2 3 SOLUCIÓN: ds~ 1+( ~~ r dx d 1 1 y 3 1 ( 2 )- ( 2 )-- =- - X + 2 2 2x =X X + 2 2 dx 2 3 ds= 1+[ x(x 2 +2}~ ]' dx~~1+x 2 (x 2 +2} dx~Fx'+2x 2 +1 dx~ dx=(x 2 +l)dx 155
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