Autor Tema: Problema de integración ( determinar la ecuación de una función para integrar)

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21 Marzo, 2019, 01:10 am
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medl

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Buenas , verán estoy algo oxidado en el análisis de funciones en un plano para determinar la ecuación y así integrar



Coloque la imagen  anexada.

Mi pregunta en si es la siguiente:

Se que la ecuación de la recta es  Y=mx+b0  ; Puse b0 para no confundirse

ahora  yo se que b0 es el intercepto que tiene la ecuación con el eje Y.

Ahora en mi caso la forma que tiene el área que integrare es un triangulo  que su base está en el eje X  y  tiene una inclinación pero toda la forma del triángulo está comprendida en el primer cuadrante

Ahora para la primera recta la superior,  se ve que parte desde 0 hasta h  entonces deduje que la ecu es:  Y=mX , pero la recta inferior, esa veo que parte desde b que es un punto en el eje X entonces mi pregunta es. 

En la ecuación  de la recta Y=mx   no tendría intercepto pero en     en la ecuación X  podría ser el punto del eje osea b el intercepto??


Todo esto porque pienso tomar un dy

Otra pregunta que me surge  si tomo un dx  sera que tendría que ser dos integrales porque un dx tocaría la recta superior y el eje X y el otro dx tocaría la recta superior e inferior.   (es mejor integrar un dy por conveniencia?)

De antemano gracias

21 Marzo, 2019, 01:39 am
Respuesta #1

delmar

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Hola

Para encontrar la ecuación de la recta inferior, según el método que expones has de determinar la pendiente de esa recta y su intersecto con el eje x, que en efecto es b, ¿Cuál es la pendiente de esa recta?

Para aclarar las cosas ¿Que significa para ti tomar un dy ? Tal vez significa integrar respecto a y.



Saludos

21 Marzo, 2019, 01:50 am
Respuesta #2

medl

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Hola

Para encontrar la ecuación de la recta inferior, según el método que expones has de determinar la pendiente de esa recta y su intercepto con el eje x, que en efecto es b, ¿Cuál es la pendiente de esa recta?

Para aclarar las cosas ¿Que significa para ti tomar un dy ? Tal vez significa integrar respecto a y.



Saludos

Para mi  la recta inferior  quedaría  \( y=\displaystyle\frac{h}{a-b}x-b \)  siendo b el intercepto

Cuando hablo  tomar un dy es que tomo un rectángulo que es el diferencial en paralelo al eje x e integró con respecto a y, pero mi duda es si íntegro con respecto a x entonces me habian dicho que tendría que integrar dos veces uno dx , rectángulo diferencial paralelo a eje y  que toque la recta superior y el eje x y otro rectángulo que toque la recta superior e inferior.

Sera asi?

21 Marzo, 2019, 01:58 am
Respuesta #3

manooooh

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Hola

No se entiende muy bien lo que querés hallar, aunque lo más probable es que quieras hallar el área marcada en celeste de la siguiente figura:


Integraremos "mirando" el eje \( y \) ya que no hay que hacer divisiones del área. Se ve claramente que la integral va desde \( 0 \) hasta \( h \). ¿Quién es el integrando?

En primer lugar hallemos la ecuación de la recta que pasa por el origen. Sea \( y=mx+b \). Sabemos que los dos puntos por los que pasa son \( (0,0) \) y \( (a,h) \), y como un punto cualquiera del plano es \( (x,y) \) entonces:

\( \begin{cases}b=0&(1)\\am+b=h&(2)\end{cases} \)

de donde \( (1) \) en \( (2) \) se obtiene que \( am=h \) o sea que \( m=h/a \). De esta manera, la primera recta es \( y=\frac hax \).

Para hallar la segunda recta procedemos de manera muy parecida. Los dos puntos ahora son \( (b,0) \) y \( (a,h) \), entonces para hallar \( y=mx+z \) debemos resolver:

\( \begin{cases}mb+z=0&(1)\\am+z=h&(2)\end{cases} \)

Si hacemos \( (2)-(1) \) entonces \( am-mb=h-0 \), o sea \( (a-b)m=h \) entonces \( m=\frac h{a-b} \). Si reemplazamos esta expresión en por ejemplo \( (1) \) obtenemos que \( \frac h{a-b}b+z=0 \), de donde \( z=-\frac{hb}{a-b}=\frac{hb}{b-a} \). Finalmente, la recta que necesitamos es \( y=\frac h{a-b}x+\frac{hb}{b-a} \).

Pero como estamos integrando respecto a \( y \) debemos despejar la \( x \) de cada recta, para así saber la expresión de \( y \).

Si \( y=\frac hax \) entonces \( x=\frac ahy \).

Si \( y=\frac h{a-b}x+\frac{hb}{b-a} \) entonces \( x=(y+\frac{bh}{a-b})\frac{a-b}h \).

Como debemos hacer "techo - piso" (para que resulte la integral que queremos buscar) entonces:

\( \displaystyle\int_0^h\left(T-P\right)\,\mathrm dy=\int_0^h\left(\left(y+\frac{bh}{a-b}\right)\frac{a-b}h-\frac ahy\right)\,\mathrm dy=\dots=\boxed{\frac{h(a(b-h)+b^2)}{2b}}. \)

Por ejemplo, un gráfico parecido al tuyo podría ser si las rectas son \( y=\frac12x \) e \( y=x-5 \). Los vértices del triángulo son \( (0,0) \), \( (5,0) \) y \( (10,5) \), de donde \( b=5 \), \( a=10 \) y \( h=5 \). Usando Pitágoras, el área es base producto base dividido entre dos, o sea \( bh/2=5\cdot5/2=\frac{25}2 \). Ahora bien, usando nuestra fórmula: \( \frac{5(10(5-5)+5^2)}{(2)(5)}=\frac{25}2 \), que coincide con la fórmula.

Saludos

21 Marzo, 2019, 02:06 am
Respuesta #4

medl

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Para hallar la segunda recta procedemos de manera muy parecida. Los dos puntos ahora son \( (b,0) \) y \( (a,h) \), entonces para hallar \( y=mx+z \) debemos resolver:

\( \begin{cases}mb+z=0&(1)\\am+z=h&(2)\end{cases} \)

Si hacemos \( (2)-(1) \) entonces \( am-mb=h-0 \), o sea \( (a-b)m=h \) entonces \( m=\frac h{a-b} \). Si reemplazamos esta expresión en por ejemplo \( (1) \) obtenemos que \( \frac h{a-b}b+z=0 \), de donde \( z=-\frac{hb}{a-b}=\frac{hb}{b-a} \). Finalmente, la recta que necesitamos es \( y=\frac h{a-b}x+\frac{hb}{b-a} \).



mucha razón la segunda recta es eso , Gracias