Necesito saber como son los pasos para resolver estas ecuaciones y graficar la del ejercicio numero 2

Necesito saber como son los pasos para resolver estas ecuaciones y graficar la del ejercicio numero 2

Quiero que alguien por favor me ayude a resolver con los pasos cada ejercicio para analizarlos y realizar otros ejercicios para aprender a solucionarlos.

  • Encuentre el centro y el radio de la esfera con la ecuación:

x2+y2+z2-16z=0

Debe dar como respuesta: centro (0,0,8); radio 8

  • Grafique la superficie cuadrática:

(x-4)2+(y-6)2-z2=1

Debe dar como respuesta:

  • Usar el método del disco o arandela para encontrar el volumen del solido de revolución que se forma al girar la región acotada por las gráficas de las ecuaciones dadas alrededor de la recta o eje que se indica:

Y=9-x2, y=0; eje x

Debe dar como respuesta:

  • Usar el método de los cascarones para encontrar el volumen del solido de revolución que se forma al girar la región acotada por las gráficas de las ecuaciones dadas alrededor de la recta o eje que se indica:

y=x2-2, y=-x2+2, x=0, segundo y tercer cuadrantes; eje y

Debe dar como respuesta:

Esta vaina no me permite lanzar la pregunta porque debo describir mas mi problema y como la imagen lo dice todo, entonces este texto es de relleno para que el sistema me permita enviar la pregunta, en todo caso muchas gracias y espero por favor de su pronta ayuda, que Dios los bendiga y les pague el doble o el triple en bendiciones salud dinero y amor.

1 Respuesta

Respuesta
2

Una esfera tiene como función:  (x-x0)^2 + (y-y0)^2 + (z-z0)^2 = r^2;

siendo (x0; y0; z0) las coordenadas del centro.

x^2+y^2+z^2-16z=0

Puesta de la manera inicial y completando cuadrados:  

(x-0)^2 + (y-0)^2 + (z^2 - 16z +64) = 64;

(x-0)^2 + (y-0)^2 + (z - 8)^2 = 8^2

Tal cual la respuesta requerida, se observa:  centro (0,0,8); radio 8

La segunda: Ya lo has dibujado, y se puede agregar que es un hiperboloide cuyo eje es paralelo al eje z, con el centro (cuando z=0) en (4; 6; 0) y el radio de ese disco (cuando z=0) es igual a 1 (por la misma razón que el ejercicio anterior):

(x-4)^2+(y-6)^2-(z-0)^2=1^2

Tercer ejercicio:  Método del disco   Y=9-x2, y=0; eje x

Interpreto que es desde [-3; 3], dado que me la limita con y=0.  Dividamos al sólido simétricamente al medio [0; 3] y luego multipliquemos por 2.

El volumen de una "feta" o disco será:  V=πr^2h;

Siendo una "feta de altura diferencial", será:  r=f(x); h=dx;

dV=π[f(x)]^2*dx;  integro ambos lados de la Ecuación diferencial:

V= π∫(de 0 a 3) (9-x^2)^2*dx;  si desarrollo el cuadrado queda:

V= π∫(de 0 a 3)(81-18x^2+x^4)*dx;  

V=π [81x - 6x^3 + (1/5)x^5];  

Para x=3:  243 - 162 + 48.6=129.6

Para x=0;  0;  resto= 129.6 π;  que al multiplicar por 2 queda:

V=259.2 π unidades^3

Para que quede como tu respuesta, multiplicamos y dividimos por 5:

V= (1296/5) π Unidades^3, tal cual tu respuesta.

Última consigna:  Método de los cascarones

y=x2-2, y=-x2+2, x=0, segundo y tercer cuadrantes; eje y;

Igualamos funciones para obtener los límites de integración:

x^2-2 = -x^2+2;  2x^2=4;  x=+-√2

Al igual que la anterior, por la simetría del sólido, podemos obtener la mitad superior y luego multiplicar por 2.

El volumen de un cilindro hueco será igual a:  V=π (R^2-r^2)*h;

Podemos hacer:  R^2-r^2 = (R+r)(R-r);

Siendo el radio promedio (rp) igual a:  (R+r)/2;  2rp=R+r; siendo rp=x queda:

2x=R+r;

Además=  R-r = dx

h=f(x);  reemplazo:  

dV = π 2x* f(x)*dx;  o:  dV = 2π xf(x)*dx;

dV = 2π (-x^3+2x)*dx; integro ambos lados entre:  x=-√2 y x=0

V = 2π [ (-1/4)x^4 + x^2];

Para x=0;  0;

Para x=-√2:  2π[(-1) + 2];  O: 2π;  que al multiplicar por 2 (como dijimos inicialmente) queda:  4π unidades^3, tal cual tu respuesta.

hola en esta parte

Para x=0;  0;  resto= 129.6 π;  que al multiplicar por 2 queda:

V=259.2 π unidades^3

Para que quede como tu respuesta, multiplicamos y dividimos por 5:

V= (1296/5) π Unidades^3, tal cual tu respuesta.

de donde sale el multiplicar por 2, se lo inventa uno? y luego dividir por 5, uno saca de la nada el 5?, perdona mi ignorancia, quedo atento

Para la multiplicación por 2, ve el inicio del ejercicio:

"Tercer ejercicio:  Método del disco   Y=9-x2, y=0; eje x

Interpreto que es desde [-3; 3], dado que me la limita con y=0.  Dividamos al sólido simétricamente al medio [0; 3] y luego multipliquemos por 2."

Como para trabajar más cómodos hemos tomado sólo la mitad derecha del sólido, una vez calculado su volumen, debemos multiplicarlo por 2 para obtener el volumen del sólido completo.

Para "multiplicar y dividir por 5": Tu respuesta está expresada en una fracción con denominador=5, por lo que sólo hemos convertido al resultado en la misma fracción.

Ejemplo más visible:  3.2;  si multiplico y divido por 5:  3.2*5/5=16/5.

En tu caso, como la respuesta estaba expresada en una fracción en quintos:

V=259.2 π unidades^3 * 5/5 = (1296/5)π unidades^3.

Hola me podrías colaborar por favor con estos ejercicios

El primero puede resolverse casi "mentalmente", porque x=t^2;  t=√x;  y al elevar t^4=x^2;  t^2=x.  Reemplazo:

y=x^2+3x-1

En el segundo ejercicio, tenemos que nombrar al punto ubicado en δ=2;  θ=(3/4)π o 135° acorde a los distintos pedidos:

a) δ>0;  θ<0:  δ queda igual, a θ debemos tomarlo en sentido horario desde 0°, es decir:  (3/4)π - 2π= (-5/4)π;  queda:  (2; (-5/4)π ).

b)  δ>0;  θ>2π (es decir:  "más de una vuelta"). δ queda igual;

θ= (3/4)π +2π=(11/4)π.  Resultado:  (2; (11/4)π);

c) δ<0;  θ>0;  en este caso, δ debe quedar a 180° de su posición positiva para que tomemos el mismo valor (2) pero como (-2).  Como 180°=π: 

θ= (3/4)π +π;  θ=(7/4)π;   Resultado:  (-2; (7/4)π);

d)  δ<0;  θ<0;  Casi igual al anterior, pero tomando el ángulo en sentido horario desde 0°:  θ= (-1/4)π.  Resultado:  (-2; (-1/4)π)

El último ejercicio consiste en pasar de polar a planar;  usaré T=θ

r= 6sen(2T);

Como Sen(2T) = 2senTcosT;

r= 12 senTcosT;

Por otro lado:  x=r*cosT;  y=r*senT;  

Si multiplico:  r= 12 senTcosT;  por cosT:  

r*cosT= 12senT*cos^2T;  que es igual a x;

x=12senTcos^2t;  despejo:  Cos^2T= x/12senT;

Si multiplico:  r=12senTcosT por senT:

r*senT=12sen^2T*cosT;  que es igual a y:

y=12sen^2T*cosT;  despejo:  Sen^2T =y/12cosT;

Como:  Cos^2+Sen^2=1;  reemplazo:

y/12cosT + x/12senT = 1;

(ySenT + xCosT)/12senTcosT = 1;

ySenT + xCosT = 12senTCosT;

ySenT = 12SenTCosT - xCosT;  paso SenT dividiendo a la derecha:

y = 12CosT - xCotanT;  que es tu consigna.

Me faltó el final:  y = 12CosT - xCotanT;

Como:  CotanT=a/o;  CotanT=x/y;

CosT=a/r;  y r=√ (x^2+y^2);  CosT=x/√(x^2+y^2);  reemplazo:

y = 12x/√(x^2+y^2) - (x^2 /y);

y = [12xy - x^2√(x^2+y^2)] / [ y√(x^2+y^2)];

y^2√(x^2+y^2) = 12xy - x^2√(x^2+y^2);

y^2√(x^2+y^2) +  x^2√(x^2+y^2) = 12xy;

√(x^2+y^2) (x^2 + y^2) = 12xy

(x^2 + y^2)^(3/2) = 12xy;  en forma implícita.

El ultimo ejercicio debe dar como respuesta:

Hola, el resultado del libro es el siguiente, como podríamos llegar a él. Los anteriores ejercicios si coincidieron con el resultado del libro.

Libro: Calculo_Una_Variable_Zill_Ed_4ta_Digital.pdf

Entiendo que el 2 que esta dividiendo, pasa a multiplicar al otro lado y así queda tal cual...

Exactamente, al elevar ambos miembros al cuadrado queda la respuesta del libro.

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