Autor Tema: Longitud de arco

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23 Mayo, 2017, 06:08 pm
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rancel

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Saludos, alguien puede ayudarme con este ejercicio no se como parametrizarlo y establecer los límites. Explíquenme por favor

Determinar la longitud de arco de la curva \( x=3t \), \( y=3t^2 \) y \( z=2t^3 \) entre los puntos (0,0,0) y (3,3,2)

23 Mayo, 2017, 06:56 pm
Respuesta #1

delmar

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Hola rancel

Bienvenido al foro.

La curva la podemos poner como : \( \vec{r(t)}=(3t,3t^2,2t^3) \), observamos que \( \vec{r(0)}=(0,0,0) \) y \( \vec{r(1)}=(3,3,2) \), entonces el arco de curva es la gráfica de la función vectorial \( \vec{r(t)} \) cuando \( t\in{[0,1]} \)

La longitud ds de un elemento diferencial asociado a un t génerico, se lo obtiene de la derivada de la función \( \vec{r(t)} \), de la siguiente manera :

\( \frac{d\vec{r(t)}}{dt}=(3,6t,6t^2)\Rightarrow{ds=\left |{\frac{d\vec{r(t)}}{dt}} \ dt\right |}\Rightarrow{ds=\sqrt[ ]{3^2+(6t)^2+(6t^2)^2}} \ \ dt \)

Desarrollando : \( ds=\sqrt[ ]{9+36t^2+36t^4}\ dt=6\sqrt[ ]{t^4+t^2+\displaystyle\frac{1}{4}}\ dt=6\sqrt[ ]{(t^2+\displaystyle\frac{1}{2})^2}\ dt \)

La longitud de todo el arco sera :\( s=\displaystyle\int_{0}^{1} \ ds=\displaystyle\int_{0}^{1} \ 6 \ (t^2+\displaystyle\frac{1}{2}) \ dt \)

Hallas el integral y ya está.

Saludos

Nota : Es conveniente para ayudar a resolver un problema, que muestres el avance que has realizado.