Autor Tema: Derivadas parciales

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06 Junio, 2017, 04:13 am
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taty

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me podrian ayudar con este ejercicio no le entiendo  :banghead:



El lado marcado \( x \)  del triángulo de la figura siguiente aumenta a razón de 0.3 \( \dfrac{cm}{s} \), el lado marcado y aumenta a razón de 0.5 \( \dfrac{cm}{s} \), \( \theta  \) crece a razón de 0.1 \( \dfrac{rad}{s} \) . Aplique la regla de la cadena para encontrar la razón de cambio del area del triángulo en el instante en el que \(  x=10  \) cm, \(  y=8  \) cm y \( \color{red} \theta \color{black} = \color{red}\dfrac{\phi}{6}\color{black} \)

06 Junio, 2017, 05:09 am
Respuesta #1

delmar

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Hola

Considerando A como el área del triángulo, por geometría se tiene :

\( A=\displaystyle\frac{base \ altura}{2} \)

Considerando como base a y, la altura respecto a la base será : \( x \ sen (\theta) \), luego el área será :

\( A=\displaystyle\frac{y \ x \ sen (\theta)}{2} \), osea es una función de tres variables.

Sin embargo por el enunciado del problema, se sabe que \( x,y,\theta \) son funciones del tiempo t, luego A también es una función del tiempo y entonces la fórmula del área se puede poner :

\( A(t)=\displaystyle\frac{x(t) \ y(t) \ sen (\theta(t))}{2} \)

Considerando la derivada del producto de funciones yla regla de la cadena, la derivada respecto al tiempo será :

\( A'(t)=(xy)' \ sen(\theta)+(xy) \ cos (\theta) \ \theta'=(x' \ y+x \ y') \ sen(\theta)+(xy) \ cos (\theta) \ \theta' \) Ec. 1

Considerando los datos del problema, para un t tal que :

\( x=10, \ \ y=8, \ \ \theta=\displaystyle\frac{\phi}{6} \)

\( x'=0.3, \ \  y'=0.5, \ \  \theta'=0.1 \)

Se puede hallar \( A'(t) \), sustituyendo en la Ec. 1

Una observación puede ser que exista una errata y en lugar de \( \phi \) sea \( \pi \), en ese caso la respuesta es un número, en caso contrario será en función de \( \phi \)


Saludos