Autor Tema: ¿Consejos sobre integrales triples?

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07 Febrero, 2017, 11:46 pm
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Hardank

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Estoy abordando este tema de integrales triples, pero me gustaría que me dieran consejos sobre este tema. Algunos trucos, algunas acotaciones sobre algo que es constante en este tipo de ejercicio. Conocimiento importante, y cuando hablo de consejos, es de sus experiencias con las integrales triples. Estoy realizando una guía de 50 ejercicios, por ahora llevo 4 ejercicios resueltos correctamente y 1 en desarrollo. Pero los últimos se ven medio complicados, así que seguramente vendré hacía acá para pedir asesoramiento, definitivamente este es un gran foro. Cuando agarre maestría, estaré también acá ayudando otros en honor hacia aquellos que me ayudaron (Delmar, Fernando Revilla, Sugata e Ilarrosa)

Me gustaría saber como es la manera correcta de cambiar a coordenadas esféricas o cilíndricas, cuales son sus "trucos", sus maneras recomendadas para usarse, con que no usarse. Consejos generales. Claro, en la medida que puedan.

Saludos a todos, este es mi rincón matemático :)

08 Febrero, 2017, 01:29 am
Respuesta #1

mathtruco

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Hola Hardank. La sugerencia siempre es llevar el problema a sus coordenadas naturales, esto es, si el dominio de integración es un disco, cilindro, o esfera, entonces la sugerencia es cambiar a coordenadas polares, cilíndricas o esféricas. Si el dominio es sobre un paralelógramo, puede servir hacer un cambio de coordenadas a un rectángulo.

Sobre trucos para saber cual método de integración usar después, creo que lo mejor es hacer esos 40 ejercicios que tienes e intentar hallar alguna relación que te ayude. Dudo que haya algo más general que esto. De hecho, para la mayoría (prácticamente todas) las integrales no encontrarás métodos para resolverlas en forma exacta. En la práctica solo se tienen métodos aproximados.

Así que lo más seguro es que haciendo esos 40 ejercicios, y otros tantos de algún libro clásico, estarás preparado para tu evaluación.

Si te es de ayuda, puedes ir colocando dudas a medida que te vayan surgiendo. O si quieres nos comentas como resuelves los problemas y los analizamos.

08 Febrero, 2017, 05:49 am
Respuesta #2

delmar

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Hola Hardank

Complemento lo dicho por mathtruco, es conveniente hacer un croquis del sólido, de su frontera (la superficie que lo determina). La frontera por lo general esta formada por partes de otras superficies que se intersectan, es conveniente visualizar las intersecciones y sus proyecciones sobre los planos coordenados para los límites de integración, según el orden de integración elegido, el cuál ha de ser el más fácil.

Saludos

08 Febrero, 2017, 07:41 am
Respuesta #3

sugata

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Yo no sé en qué te ayudé.
Sería algún cálculo fácil, porque yo no tengo ni idea de integrales triples.

08 Febrero, 2017, 01:50 pm
Respuesta #4

Hardank

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Hola a todos :D

Sugata respondiendo a tu pregunta, me ayudaste en algo sencillo en un tema de integrales dobles. Pero con algo relativamente sencillo, convertir números enteros o decimales en fracciones. Toda ayuda es bienvenida :) Y gracias por haber respondido a mis dudas.


08 Febrero, 2017, 03:29 pm
Respuesta #5

Ignacio Larrosa

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Mis recuerdos, bastante lejanos ya, sobre el tema me indican que es fundamental utilizar un sistema de coordenadas que se adapte bien al recinto de integración, para lo que puede ser fundamental un adecuado cambio de variables. Y un orden de integración adecuado, claro está. reconocer bien estas cosas, solo se consigue con la experiencia. Así que ¡ánimo y a por ello!
Daría todo lo que se por la mitad de lo que ignoro (R. Descartes)
O incluso por muchísimo menos ...  (yo)

08 Febrero, 2017, 04:23 pm
Respuesta #6

pierrot

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Algunos trucos, algunas acotaciones sobre algo que es constante en este tipo de ejercicio.

Yo creo que una de las cosas más importantes en este tipo de ejercicios es entender bien cómo se "recorre" el recinto de integración. Los recintos de integración los vas a poder particionar en recintos más pequeños, donde en cada uno podrás considerar una integral de este tipo:

\( \displaystyle \int_a^b\int_{y_1(x)}^{y_2(x)}\int_{z_1(x,y)}^{z_2(x,y)}f(x,y,z)dxdydz \)

Para entender cómo se "recorre" el "dominio", ayuda a pensar que:

  • Primero, estamos tomando un segmento en \( x \) que va de \( a \) a \( b \).

  • Luego, para cada \( x \) fijo, en \( y \) vamos desde \( y_1(x) \) a \( y_2(x) \). De esa manera, estamos "recorriendo" una superficie en el plano \( xy \).

  • Por último, para cada punto \( (x,y) \) de esa superficie, en \( z \) vamos desde \( z_1(x,y) \) a \( z_2(x,y) \).

Puede cambiar el orden de integración de las variables, o el sistema de coordenadas. Pero en esencia, la manera de pensar el recinto de integración es la misma. O sea, primero fijamos un intervalo para la primer variable. Luego, fijada la primer variable, vemos la segunda variable entre qué y qué varía (en función de la primer variable). Por último, fijadas la primer y segunda variable, vemos la tercera entre qué y qué varía (en función de las dos anteriores). Si uno lo piensa así, es difícil que se equivoque. A lo sumo, podrá uno desconocer los límites de integración, pero difícilmente pondrá unos equivocados (porque sabrá que el recinto que está "recorriendo" no se justa con el real).

Saludos.
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08 Febrero, 2017, 09:55 pm
Respuesta #7

sugata

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Hola a todos :D

Sugata respondiendo a tu pregunta, me ayudaste en algo sencillo en un tema de integrales dobles. Pero con algo relativamente sencillo, convertir números enteros o decimales en fracciones. Toda ayuda es bienvenida :) Y gracias por haber respondido a mis dudas.



Sabía que no tenía que ser algo complicado ;)

09 Febrero, 2017, 05:11 am
Respuesta #8

Hardank

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Mis recuerdos, bastante lejanos ya, sobre el tema me indican que es fundamental utilizar un sistema de coordenadas que se adapte bien al recinto de integración, para lo que puede ser fundamental un adecuado cambio de variables. Y un orden de integración adecuado, claro está. reconocer bien estas cosas, solo se consigue con la experiencia. Así que ¡ánimo y a por ello!

Gracias, como dije en un hilo que abrí posterior a este por un problema. SE APRENDE MÁS, HACIENDO MÁS! así que gracias, esto me da experiencia y conocimiento. Y sus colaboraciones aceleran el proceso, además de mejorar mi visión e incrementar mi alcance con este tema. Gracias de verdad, por tomarse el tiempo. Espero no ser muy fastidioso.

Yo creo que una de las cosas más importantes en este tipo de ejercicios es entender bien cómo se "recorre" el recinto de integración. Los recintos de integración los vas a poder particionar en recintos más pequeños, donde en cada uno podrás considerar una integral de este tipo:

\( \displaystyle \int_a^b\int_{y_1(x)}^{y_2(x)}\int_{z_1(x,y)}^{z_2(x,y)}f(x,y,z)dxdydz \)

Para entender cómo se "recorre" el "dominio", ayuda a pensar que:

  • Primero, estamos tomando un segmento en \( x \) que va de \( a \) a \( b \).

  • Luego, para cada \( x \) fijo, en \( y \) vamos desde \( y_1(x) \) a \( y_2(x) \). De esa manera, estamos "recorriendo" una superficie en el plano \( xy \).

  • Por último, para cada punto \( (x,y) \) de esa superficie, en \( z \) vamos desde \( z_1(x,y) \) a \( z_2(x,y) \).

Puede cambiar el orden de integración de las variables, o el sistema de coordenadas. Pero en esencia, la manera de pensar el recinto de integración es la misma. O sea, primero fijamos un intervalo para la primer variable. Luego, fijada la primer variable, vemos la segunda variable entre qué y qué varía (en función de la primer variable). Por último, fijadas la primer y segunda variable, vemos la tercera entre qué y qué varía (en función de las dos anteriores). Si uno lo piensa así, es difícil que se equivoque. A lo sumo, podrá uno desconocer los límites de integración, pero difícilmente pondrá unos equivocados (porque sabrá que el recinto que está "recorriendo" no se justa con el real).

Saludos.
Mire que se me hacía imposible entender integrales triples, pero gracias a tener buena base en integrales dobles, y pulir mis conocimientos en integrales dobles gracias a la ayuda de otros usuarios de este foro. Cada vez se me hace más natural ver las gráficas, pero necesito muchos ejercicios, para poder ver las cosas bien. Y tener aún mas claro todo

Y tus consejos son excelentes, yo abrí un hilo sobre un problema de integrales triples --> http://rinconmatematico.com/foros/index.php?topic=93306.0

Si estas interesado en colaborar, ya me apoyaron Delmar e ilarrosa. Y luego proseguí en terminar lo demás, plantee 5 integrales triples. Me gustaría que les echarás un ojo, y confirmar que los límites de integración estan bien. Y si tienes algo que añadir, bienvenido sea.

Es un placer conocerlo amigo pierrot. Y se agradece mucho su opinión y aporte :)



Sabía que no tenía que ser algo complicado ;)

JAJAJAJAJAJA, no es complicado, pero me salvo la patria. Algo tan sencillo si no se sabe, puede complicar ejercicios avanzadas. Es como tratar de sacar ecuaciones diferenciales sin saber sumar, restar, multiplicar o dividir. Pero saludos y gracias por comentar.  :D :D :D