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UNIVERSIDAD NACIONAL DE LUJAN DIVISIÓN MATEMÁTICA EXAMEN FINAL DE ANÁLISIS II 27 / 12 / 2013 ____________________________________________________________________ 1) Dado el campo xzxyyzzyxF ,,),,( , verificar el teorema de Stokes en la superficie cilíndrica 422 yx , 10 z . 2) Dado el campo x y x y yxF 2 ,),( 2 2 a) Demostrar que es conservativo en el semiplano 0x . b) Hallar todos sus potenciales en el semiplano 0x . c) Hallar el valor de la integral curvilínea sobre la curva 1 9 )3( 4 )5( 22 yx en sentido horario. 3) Calcular el área de una esfera de radio R considerándola como una superficie de rotación alrededor del eje x. 4) Dada la función 49 1),( 22 yx yxf a) Graficar su conjunto de definición. b) Estudiar sus curvas de nivel. 5) Calcular el volumen del sólido generado por la rotación alrededor del eje y del dominio plano 2,0:),( 2 xyxxyxD 6) Calcular la integral D dzdydxz donde 42:),,( 2222 yxzyxzyxD 7) Hallar la solución general de la siguiente ecuación diferencial xeyyy '2'' 8) Dada la superficie 132,2,2),( 22 vuvuvuvuX , hallar la ecuación cartesiana del plano tangente a la misma en el punto 6,1,3 . 1 Respuestas. Final 27 de diciembre de 2013 1) Flujo del rotor = Circulación del campo= 4π. 2) b) φ(x, y) = y 2 x + c. c) 0 (porque la curva es cerrada). 3) 4πR2. 4) a) {(x, y) : x2 9 + y 2 4 ≤ 1}. b)Si C = 1 la curva de nivel se reduce al punto (0, 0). Si 0 ≤ C < 1 la curva de nivel C es la elipse x2 9(1− C2) + x2 4(1− C2) = 1 5) 5 6 π 6) 3π 7)y = c1e x + c2xe x + 1 2 x2ex 8)16x+ 2y − 5z = 20 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LUJAN DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS. DIVISION MATEMATICA EXAMEN FINAL DE ANALISIS II 10 / 2 / 2017 ______________________________________________________________________ 1) Hallar la solución general de la siguiente ecuación diferencial usando el método de los coeficientes indeterminados 522'3'' +=++ xyyy 2) Hallar el valor de la siguiente integral ∫∫∫ ++ D dzdydxzyx 222 dónde { } )0(0,0,0,:),,( 2222 >≥≥≥≤++= RzyxRzyxzyxD 3) Dado el campo , hallar la integral del campo sobre la circunferencia recorrida en sentido antihorario. ⎟ ⎠ ⎞⎜ ⎝ ⎛−= −+−+ 1 22122 ,),( yxyx exeyyxF 122 =+ yx 4) Dado el campo ( zyxzyxF )−= ,,),,( , hallar el flujo saliente del mismo a través de la superficie 4,25222 ≥=++ zzyx 5) Dada la función 4 22 1032),( −+= yxyxf a) Graficar su conjunto de definición. b) Hallar la curva de nivel 1. 6) Dado el campo ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ++++ = 1 , 1 ),( 2222 yx y yx xyxF a) Mostrar que es conservativo en todo el plano. b) Hallar todos sus potenciales. c) Hallar la integral del campo sobre la cardioide θcos1+=r desde el punto correspondiente a 0=θ hasta el punto correspondiente a 2 πθ = en sentido antihorario. 7) Hallar el área de la porción de paraboloide 4,22 ≤+= zyxz 8) Dada la superficie 94 22 yxz += , hallar la ecuación cartesiana del plano tangente a la misma en el punto (2, 3, 2). Respuestas 1) 1221 +++= −− xececy xx 2) 4 8 Rπ 3) π2 4) π 3 94 − 5) b) 1 3 11 2 11 22 =+ yx 6) b) cyxyx +++= 1),( 22ϕ c) 52 − 7) ( )117 6 2/3 − π 8) 6323 =−+ zyx UNIVERSIDAD NACIONAL DE LUJAN DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS. DIVISION MATEMATICA EXAMEN FINAL DE ANALISIS II 17 / 2 / 2017 ______________________________________________________________________ 1) Dado el campo , hallar el flujo saliente del mismo a través de la frontera del sólido ⎟ ⎠ ⎞⎜ ⎝ ⎛= ++ 2,,),,( 2222 zeezyxF zxzy ⎭ ⎬ ⎫ ⎩ ⎨ ⎧ ≤≤+= 1 94 :),,( 22 zyxzyxT . 2) Hallar la solución general de la siguiente ecuación diferencial usando el método de los coeficientes indeterminados 22''' +−=− xyy 3) Dada la función 1),( 22 −+= yxyxf a) Graficar su conjunto de definición. b) Estudiar sus curvas de nivel. 4) Dado el campo ( )yx yx yxyxF ,1),( 22 22 + ++ = a) ¿Dónde está definido? b) ¿Es conservativo en su conjunto de definición? Justifique c) Hallar la integral del campo desde el punto )0,2(− hasta el punto (0, 1) sobre la elipse 1 4 2 2 =+ yx en sentido antihorario. 5) Dado el campo ( )23,2),( xxyyxF = , hallar la integral del campo desde el punto (0, 1) hasta el punto (1, 2) sobre la parábola . 12 += xy 6) Hallar el área de la superficie 3,4 22 ≥−−= zyxz 7) Dado el campo ( zxyzyxF ,,),,( )−= , hallar el flujo saliente del campo a través de la superficie 3,222 ≤++= zyxz 8) Hallar la ecuación cartesiana de la recta tangente a la espiral de Arquímedes θ=r en el punto correspondiente a ππθ 4 2 += . Respuestas 1) π4 2) 221 xeccy x ++= 3) b) )0(1222 ≥+=+ CCyx 4) c) 3 10 − 5) 3 6) ( )15 6 2/3 − π 7) π 2 5 − 8) ππ ππ 4 24 2 1 ++ + −= xy UNIVERSIDAD NACIONAL DE LUJAN DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS. DIVISION MATEMATICA EXAMEN FINAL DE ANALISIS II Septiembre de 2017 ______________________________________________________________________ 1) Hallar la solución general de la siguiente ecuación diferencial aplicando el método de los coeficientes indeterminados 28'2'' −−=− xyy 2) Dado el campo , verificar el teorema de Green en el dominio ( yxyyxF ,),( = ) ⎭ ⎬ ⎫ ⎩ ⎨ ⎧ ≥≥≤+= 0,0,1 94 :),( 22 yxyxyxD 3) Dada la función 221 1),( yx yxf ++ = a) Hallar su mínima derivada direccional en el punto (1, 1) y en qué dirección ocurre. b) Hallar su derivada direccional en el mismo punto (1, 1) y en la dirección del vector V = (4, 3) 4) Dado el campo ( )2222 23,23),( yxyyxxyxF ++++= a) Mostrar que es conservativo en todo el plano y hallar todos sus potenciales. b) Cuál es el valor de la integral del campo desde el punto (1, 1) hasta el punto ( )0,7 sobre el segmento que une ambos puntos. 5) Dado el campo ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ++= + yxzz eeyexzyxF sincos, 3 , 3 ),,( 33 , hallar el flujo saliente del campo a través de la frontera del sólido { }22222 2,0,:),,( yxzzyxzzyxT −−≤≥+≥= 6) Dada la función ( )1log),( ++= yxyxf a) Graficar su conjunto de definición b) Estudiar sus curvas de nivel 7) Hallar la longitud de la curva dttty x ∫ += 1 22 , en el intervalo [ ]2,1 8) Hallar la ecuación cartesiana de la recta tangente a la curva ( )θθ sincos2 +=r en el punto de la curva correspondiente a 0=θ Respuestas 1) xxeccy x 32 221 2 +++= 2) La integral curvilínea y la doble dan 4− 3) a) 9 8 − , (1, 1) b) 45 14 − 4) a) Es conservativo en todo el plano porque es central y sus potenciales son: ( ) cyxyx +++= 2/3222),(ϕ b) 19 5) π 15 4 6) Las curvas de nivel son las rectas , donde c pertenece a los reales. cexy +−−= 1 7) 2 5 8) 2−= xy UNIVERSIDAD NACIONAL DE LUJAN DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS. DIVISION MATEMATICA EXAMEN FINAL DE ANALISIS II 28/09/2018 ______________________________________________________________________ 1) Hallar la solución general de la siguiente ecuación diferencial aplicando el método de los coeficientes indeterminados xxyy sin3cos2'' +=+ 2) Dado el campo ⎟⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ++++ = ++++ 1 , 1 ),( 2222 122122 yx ey yx exyxF yxyx . a) Mostrar que es conservativo en todo el plano. b) Hallar todos sus potenciales. c) Hallar la integral del campo desde el punto (0,0) hasta el punto (1,1) sobre la parábola 2xy = 3) Dada la espiral θ=r , hallar la ecuación cartesiana de la recta tangente a la misma que pasa por el punto correspondiente a 2 3πθ = . 4) Hallar la integral dydx xD ∫∫ 1 , dóndeD es el triángulo limitado por las rectas , y = 1 y x =1. 10=+ yx 5) Dado el campo . Verificar el teorema de la divergencia en el sólido ( zxyzyxF ,,),,( = ) { }2221:),,( yxzzyxT −−≤≤= 6) Hallar el área encerrada por la cardioide )0()cos1( >+= aar θ 7) Hallar la longitud de la curva θcos 1 =r , 4 0 πθ ≤≤ 8) Dada la función 1 22 ),( ++= yxeyxf . Hallar su derivada direccional en el punto P = (1,2) y en la dirección del vector V = (3, 4). Respuestas. 1) xxxxxcxcy sincos 2 3sincos 21 +−+= 2) a) Es conservativo porque es un campo central. b) 1 22 ),( ++= yxeyxϕ c) ee −3 3) π π 2 3 3 2 −−= xy 4) 9log98 +− 5) 22 ππ = 6) 2 2 3 aπ 7) 1 8) 65 11 6e UNIVERSIDAD NACIONAL DE LUJAN EXAMEN FINAL DE ANÁLISIS MATEMÁTICO II 06 / 07 / 2016 ______________________________________________________________________ 1) Hallar la solución general de la siguiente ecuación diferencial aplicando el método de los coeficientes indeterminados 2'' 2 +=+ xyy 2) Dado el campo ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ +++= + yxezzxyzzyxF 3 ,,),,( 3 2323 . Hallar el flujo saliente del campo a través de la frontera del sólido { }0,1:),,( 222 ≥≤++= zzyxzyxT 3) Resolver la siguiente integral ∫∫ D dydxyx 2 dónde ⎭ ⎬ ⎫ ⎩ ⎨ ⎧ ≥≥≤+= 0,0,1:),( 2 2 2 2 yx b y a xyxD )0,0( >> ba 4) Dada la curva ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ++−= 2,1 2 1,1 3 )( 2 3 ttttC . Hallar su longitud en el intervalo [ ]1,0∈t 5) Dado el campo ( ) ( ) ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ++++ = 2/32/3 2 , 2 ),( 2222 yx y yx xyxF a) Mostrar que es conservativo en todo el plano y hallar todos sus potenciales. b) Hallar la integral del campo sobre la cicloide ( )ttttC cos1,sin)( −−= desde el punto correspondiente a 0=t hasta el punto correspondiente a π=t 6) Hallar el área encerrada por la cardioide θcos1+=r . 7) Estudiar las curvas de nivel de la función 22 321),( yxyxf ++= . 8) Hallar el área de la porción de paraboloide , definida en el dominio 122 ++= yxz { }1:),( 22 ≤+= yxyxD Respuestas 1) 221 sincos xxcxcy ++= 2) π 15 2 3) 15 23ba 4) 4/3 5) a) c yx yx + ++ −= 2 1),( 22 φ b) 2 1 6 1 2 + + − π 6) π 2 3 7) Si C = 1 la curva de nivel se reduce al punto (0, 0) Si C > 1 la curva de nivel C es la elipse centrada en el origen 1 3 1 2 1 2 2 2 2 = − + − C y C x Si C < 1 no hay curva de nivel 8) ( )15 6 2/3 − π UNIVERSIDAD NACIONAL DE LUJAN DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS. DIVISION MATEMATICA EXAMEN FINAL DE ANALISIS II 7 / 08 / 2015 ____________________________________________________________________ 1) Dado el campo ( )22 ,),( xyyxF −= . Hallar la integral del campo sobre la frontera del dominio { }0,0,1:),( 22 ≥≥≤+= yxyxyxD recorrido en sentido antihorario. 2) Dado el campo ( )xxyxyxyyxyxF 234,3266),( 2322 +−−+−= a) Mostrar que es conservativo en todo el plano. b) ¿Cuál es el valor de la integral del campo desde el punto (0,0) hasta el punto (1,2) sobre la poligonal formada por los dos segmentos , )0,( t [ ]1,0∈t y , ? ),1( t [ ]2,0∈t 3) Dado el campo ( )2222222 ,,),,( yxzxzyzzyxF ++++= . Hallar el flujo saliente del campo a través de la frontera del sólido ⎭ ⎬ ⎫ ⎩ ⎨ ⎧ ≥≥≥≤++= 0,0,0,1:),,( 2 2 2 2 2 2 zyx c z b y a xzyxT , donde . 0,0,0 >>> cba 4) Dada la curva en coordenadas polares θsin 1 =r , donde ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡∈ 2 , 4 ππθ . Hallar su longitud. 5) Hallar la solución general de la siguiente ecuación diferencial xexyyy =+− 6'5'' 6) Hallar el volumen del sólido generado por la rotación alrededor del eje x del dominio D limitado por la cardioide θcos1+=r , [ ]πθ ,0∈ y el eje x. 7) Hallar la ecuación cartesiana de la recta tangente a la espiral de Arquímedes θ=r en el punto correspondiente a πθ = . 8) Hallar el área de la superficie cónica generada por la rotación alrededor del eje x de la curva , 24 += xy [ ]1,0∈x jakimczu@mail.unlu.edu.ar 1 Respuestas. Final 7 de agosto de 2015 1) 4/3 2)b) 3 3) π 8 abc2. 4) 1 5) y = c1e 2x + c2e 3x + ( 1 2 x+ 3 4 ) ex 6) 8π 3 7)y = πx+ π2 8)8π √ 17 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LUJAN DIVISIÓN MATEMÁTICA EXAMEN FINAL DE ANÁLISIS II 07 / 02 / 2014 ____________________________________________________________________ 1) Hallar la longitud de la curva 2 3 2 2 , 3 ,1)( t t ttC , donde 1,0t . 2) a) Hallar la derivada direccional de la función 222 32),,( zyxzyxf en el punto (1, 1, 1) y en la dirección del vector V = (3, 4, 0). b) Hallar la máxima derivada direccional en el mismo punto y en qué dirección ocurre. 3) Calcular la integral del campo zyxzyxF ,,),,( sobre la página exterior del paraboloide 22 yxz , 1z . 4) Hallar la solución general de la siguiente ecuación diferencial : xeyyy 26'5'' 5) a) Hallar la ecuación en coordenadas polares )(rr de la circunferencia 2)1()1( 22 yx b) ¿ Para qué valores de está definida esta ecuación? c) Graficar la circunferencia. 6) Hallar el volumen del sólido generado por la rotación alrededor del eje y del dominio plano 0,,1:),( 22 xxyyxyxD 7) Dado el campo yxyxyx exexeyxF ,),( . Hallar la integral del campo sobre la cicloide ttttC cos1,sin)( , donde 2,0t . 8) Calcular la integral D dzdydxx2 donde 1 259 :),,( 22 2 zyxzyxD 1 Respuestas. Final 7 de febrero de 2014 1) 4/3 2) a)36/5 b) √ 56 , (4, 6, 2) 3) π/2. 4) y = c1e 2x + c2e 3x − xe2x 5) a) r = −2(sin θ + cos θ). b)3 4 π ≤ θ ≤ 7 4 π. c) Indicación: Note que la circunferencia pasa por el origen ya que el punto (0,0) verifica su ecuación cartesiana. 6) π 3 (2− √ 2) 7)2πe2π 8)4π UNIVERSIDAD NACIONAL DE LUJAN DIVISIÓN MATEMÁTICA EXAMEN FINAL DE ANÁLISIS II 13 / 02 / 2015 ____________________________________________________________________ 1) Dado el campo ( )2222 23,23),( yxyyxxyxF ++++= a) Mostrar que es conservativo en todo el plano. b) Hallar todos sus potenciales. c) ¿Cuál es el valor de la integral del campo desde el punto (1, 1) hasta el punto ( 7 ,0) sobre cualquier curva que una ambos puntos? 2) Hallar la solución general de la siguiente ecuación diferencial 2' xyy =+ 3) Hallar el área de la superficie 225),( yxyxf −−= , . 422 ≤+ yx 4) Dado el campo ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ++= + yxeeyexzyxF zz sincos, 3 , 3 ),,( 33 , hallar el flujo saliente del campo a través de la frontera del sólido { }22222 2,0,:),,( yxzzyxzzyxT −−≤≥+≥= 5) Hallar la longitud de la curva ( )θθ sincos2 +=r , donde ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡−∈ ππθ 4 3, 4 6) Dada la función )1log(),( ++= yxyxf . Estudiar sus curvas de nivel. 7) Dado el campo . Verificar el teorema de Green en el dominio ( xyyxF 2,),( = ) { }10,10:),( ≤≤−≤≤= xeyyxD x 8) Dado el campo ( )2,,),,( zxyzyxF = . Verificar el teorema de la divergencia en el sólido cilíndrico { }10,1:),,( 22 ≤≤≤+= zyxzyxT jakimczu@mail.unlu.edu.ar 1 Respuestas. Final 13 de febrero de 2015 1) b)ϕ(x, y) = (2 + x2 + y2) 3/2 + C c) 19 2)y = x2 − 2x+ 2 + ke−x 3) 2 √ 5π (√ 5− 1 ) . 4) 4 15 π 5) 2 √ 2π 6) y = −x− 1 + ec (c ∈ R) 7)Integral doble=Integral curvilinea=e− 2 8)Flujo saliente=Integral de la divergencia=π UNIVERSIDAD NACIONAL DE LUJAN DIVISIÓN MATEMÁTICA EXAMEN FINAL DE ANÁLISIS II 20 / 12 / 2013 ____________________________________________________________________ 1) Calcular la integral dydx yx D 49 1 22 donde 1 49 :),( 22 yx yxD 2) Escribir la ecuación cartesiana del plano normal y la ecuación vectorial de la recta tangente a la curva intersección de las siguientes dos superficies 02 222 zyx 33 zyx en el punto (1, 1, -1). 3) Dada la función x eyxyxf 2 1 22),( . Calcular su máximo y su mínimo absolutos y los puntos donde éstos son alcanzados en el dominio 122 yx . 4) Calcular la longitud de la curva dttxf x 0 12)( , donde 1,0x . 5) Dado el campo 2, 2 , 2 ),,( z yx zyxF verificar el teorema de la Divergencia en el sólido 2210:),,( yxzzyxT . 6) Hallar el área de la superficie 2216 yxz definida en el dominio 422 yx . 7) Hallar la solución general de la siguiente ecuación diferencial xyyy sin4'4'' 8) Calcular la integral del campo 2 ,),( 22 yx yxyxF sobre el arco de cardioide cos1r desde el punto correspondiente a 0 hasta el punto correspondiente a 2 , en sentido antihorario. 1 Respuestas. Final 20 de diciembre de 2013 1) 4π. 2) Recta: X(t) = (1, 1,−1) + t(1, 0, 1). Plano: x+ z = 0. 3) M = √ e en (−1, 0) y m = 0 en (0, 0). 4) 8 3 − 2 √ 2 3 5) Integral de la divergencia = Flujo saliente a través de la frontera del sólido= 5 6 π 6) 8π(4− √ 12) 7)y = c1e −2x + c2xe −2x − 4 25 cosx+ 3 25 sinx 8)1/6 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LUJAN DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS. DIVISION MATEMATICA EXAMEN FINAL DE ANALISIS II 26/ 2 / 2016 ______________________________________________________________________ 1) Hallar el área de la superficie generada por la rotación alrededor del eje y de la curva , donde . xy cosh= [ ]1,0∈x 2) Dada la función , hallar su máxima derivada direccional en el punto (1, 2). 1),( 22 ++= yxyxf 3) Hallar la solución general de la siguiente ecuación diferencial xeyyy 36'5'' =+− 4) Dada la función 2214),( yxyxf −−+= , hallar su máximo y su mínimo absolutos y los puntos donde éstos son alcanzados en su dominio de definición. 5) Dado el campo ( )xxyyxF += 3,),( , hallar la integral del campo sobre la circunferencia recorrida en sentido antihorario. 122 =+ yx 6) Dado el campo ( )2,,),,( zxyzyxF = , verificar el teorema de la divergencia en el sólido { }1:),,( 22 ≤≤+= zyxzyxT 7) Mostrar que el campo ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ++++++ = 222222222 ,,),,( zyx z zyx y zyx xzyxF es conservativo en todo el espacio privado del origen. Hallar la integral del campo sobre la curva ( )1,1,1)( 232 −+−+−+= ttttttC desde el punto correspondiente a hasta el punto correspondiente a . 0=t 1=t 8) Hallar el área encerrada por la curva θθ cos2sin3 6 + =r , donde ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡∈ 4 ,0 πθ . Respuestas 1) 2π ( )11cosh1sinh +− 2) 20 3) xxx xeececy 332 2 1 ++= 4) M = 5 en (0,0) m = 4 en la frontera 122 =+ yx 5) π 4 3 6) ππ 3 2 3 2 = 7) 2log 2 13log 2 16log 2 1 =− 8) 10 18 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LUJAN EXAMEN FINAL DE ANALISIS II 10 / 2 / 2017 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LUJAN EXAMEN FINAL DE ANALISIS II 17 / 2 / 2017 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LUJAN EXAMEN FINAL DE ANALISIS II Septiembre de 2017 Respuestas UNIVERSIDAD NACIONAL DE LUJAN EXAMEN FINAL DE ANALISIS II 28/09/2018 Respuestas UNIVERSIDAD NACIONAL DE LUJAN EXAMEN FINAL DE ANALISIS II 26/ 2 / 2016 Respuestas
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