Autor Tema: Calcular la derivada a partir de una tabla de datos

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16 Septiembre, 2023, 05:22 am
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ad infinita

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Buenas noches a todos y saludos desde México!!!
Me presentan en clase de cálculo un problema que dice: La siguiente tabla te da valores c(t), la concentración c en grs/cms cúbicos de un químico en un efluente de agua a tratar en un tiempo t en minutos. Construya una tabla de valores de c'(t), y la razón de cambio respecto al tiempo. No proporciona el problema ninguna expresión para derivar. Solo los siguientes valores para c(t):
t(minutos)         c(grs/cc)
      0                      .84
      0.1                   .89
      0.2                   .94
      0.3                   .98
      0.4                   1.0
      0.5                   1.0
      0.6                   .97
      0.7                   .90
      0.8                   .79
      0.9                   .63
      1.0                   .41
Y dan los mismos valores de tiempo para c'(t), solo que sin expresión, perdonen mi ignorancia; no se como proceder. ¿Debo de hacer una gráfica y guiarme por ella? No pido que resuelvan el problema solo pido una pista por favor de como derivar. Muchas gracias por su amable atención, les mando un cordial saludo.

16 Septiembre, 2023, 07:11 am
Respuesta #1

ingmarov

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No te confíes, revisa lo que escribo. Yo también me equivoco.
Odio el autocorrector de Android...

16 Septiembre, 2023, 11:21 am
Respuesta #2

MichaelIRV

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Bueno, es una idea adecuada usar la derivación numérica, pero como mencionaste, también puedes intentar graficar los datos y probar por ahí. Más o menos tiene una forma parabólica, por lo que deberías considerar una función \( f(x) = ax^2 + bx +c \). Para ver cuáles son los valores de los coeficientes, usas los valores de tu tabla de datos y realiza una regresión lineal sobre los coefientes \( a \), \( b \) y \( c \). Esta es la parábola que mejor se ajusta a tus datos.

No sé si ya haz llevado un curso de Estadística o Álgebra lineal, así que incluyo la fórmula por si acaso:

\( \begin{cases}
a\sum x^4 + b\sum x^3 + c\sum x^2 = \sum x^2 y\\
a\sum x^3 + b\sum x^2 + c\sum x = \sum xy\\
a\sum x^2 + b\sum x + nc = \sum y
\end{cases} \)
Donde las sumas son las operaciones entre tus valores \( x \) y los valores \( y \) correspondientes y \( n \) es el número de datos. Estas operaciones las puedes hacer en Excel o a mano. Al obtener cada suma, tendrá un sistema de ecuaciones y su solución son los coeficientes de la parábola. Ya al final solo derivas la ecuación de la parábola resultante y llenas los datos que te piden.
Suerte

16 Septiembre, 2023, 06:36 pm
Respuesta #3

ad infinita

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Buenos días y muchas gracias por su amable ayuda ingmarov y MichaelIRV, les mando un cordial saludo desde México!!!