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Cálculo Vectorial: Integrales de Línea, Superficie y Volumen - Prof. wefwefwef, Resúmenes de Estadística Inferencial

Una serie de ejercicios de cálculo vectorial que abarcan diferentes tipos de integrales: integrales de línea, de superficie y de volumen. Los ejercicios cubren temas como el cálculo de integrales de línea de campos vectoriales, el cálculo del área de una porción de un paraboloide, el cálculo del volumen de un sólido generado por la rotación de una superficie alrededor de un eje, el cálculo de integrales dobles y triples. Cada ejercicio incluye el planteamiento del problema, el procedimiento de resolución y la solución final. Este material puede ser útil para estudiantes universitarios que estén cursando asignaturas relacionadas con el cálculo vectorial, como cálculo avanzado, análisis matemático o matemáticas para ingeniería.

Tipo: Resúmenes

2019/2020

Subido el 27/05/2024

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UNIVERSIDAD DEL VALLE DE MÉXICO
25/04/2024
Materia: CALCULO VECTORIAL
Profesor: Francisco Javier Txaparro
Alumna: Geraldine Montufar Montiel
UNIDAD 3. INTEGRACIÓN
FORO: Actividad 6. Foro de trabajo
A. Realiza lo que se indica, posteriormente ingresa al Foro para participar:
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¡Descarga Cálculo Vectorial: Integrales de Línea, Superficie y Volumen - Prof. wefwefwef y más Resúmenes en PDF de Estadística Inferencial solo en Docsity!

UNIVERSIDAD DEL VALLE DE MÉXICO

Materia: CALCULO VECTORIAL

Profesor: Francisco Javier Txaparro

Alumna: Geraldine Montufar Montiel

UNIDAD 3. INTEGRACIÓN

FORO: Actividad 6. Foro de trabajo

A. Realiza lo que se indica, posteriormente ingresa al Foro para participar:

  1. Seleccionar un ejercicio de dificultad media de las referencias proporcionadas que denoten la aplicación de cada tipo de integral descrita a continuación (5 ejercicios en total): Integral de línea

Ejercicio: Calcular las integrales de línea de los campos vectoriales ⃗ F. Graficar la región

de integración C. ⃗ F. (x,y ) x^2 i – x y j, a lo largo de la curva ̂ C= x^2 + y^2 = 1 , comenzando

por el punto ( 0,1) hasta el punto (1,0 ). Integral de superficie Ejercicio: Calcule el área de la porción del paraboloide z = x 2 + y 2 que está comprendida entre los planos z = 0 y z = 1. Integral de volumen Ejercicio: Calcular el volumen del solido generado por la superficie limitada por la recta y =x+ 2 y el eje x desde x = −2 yx = 2 al girar sobre el eje x Integral doble Ejercicio: Calcular la siguiente integral doble, indicar la región R de integración y hallar su valor: ∫ 0 2 ❑∫ 0 1

( 1 + 2 x + 2 y ) dydx

Integral triple Ejercicio: Evaluar una integral triple sobre una caja cilíndrica

Evalúa las siguientes integrales triple ∫∫∫ (zr sen θ ) r dr d θ dz, donde la caja cilíndrica B es

B

B={(r,θ,z)|0≤r≤2,0≤θ≤π/2,0≤z≤4}. B. Resolver cada ejercicio y presentar la información generada de forma ordenada conforme a los siguientes rubros:

  1. Calcule el área de la porción del paraboloide z = x 2 + y 2 que está comprendida entre los planos z = 0 y z = 1. Planteamiento del problema Queremos calcular el área de la proporción del paraboloide z = x 2 + y 2 que se encuentra entre los planos z = 0 y z = 1, esta área representa la región en el plano xy encerrada por el paraboloide y limitada por planos z =0 y z = 1 Procedimiento (operaciones) ∫∫D dA^ = ∫∫D

∂ z

∂ x

2 +( ∂^ z

∂ y

)^2 dxdy En este caso, f (x , y) = x^2 + y^2

∂ x

∂ z

= 2x y

∂ z

∂ y

= 2y ∫∫D (^) √ 1 + 4 x^2 + 4y^2 dx dy Z= 0 y z=1 es 4 0 ≤ x^2 + y^2 ≤ 1 Solución (graficación y resultados)

  1. Ejercicio: Calcular el volumen del solido generado por la superficie limitada por la recta y =x+ 2 y el eje x desde x = −2 yx = 2 al girar sobre el eje x Planteamiento del problema Se nos pide calcular el volumen del solido generado al girar la superficie limitada por la recta y= x + 2 y el eje x, desde x = -2 hasta x =2 alrededor del eje x Procedimiento (operaciones) V = π (^) ∫ − 2 2

( f ( x ))^2 dx

(x+2)^2 (x+2)^2 = x^2 + 4x + 4 X = -2 hasta x = 2 V = π (^) ∫ − 2 2

¿ ¿^2 + 4x + 4 ) dx

= π ¿x^3 + 2 x^2 + 4x]^2 -

= π

( 2 )^3 + 2(2)^2 + 4 (2)) – (

(-2)^3 + 2(-2)^2 + 4 (-2))]

= π [(

+ 8 – 8 )]

= π [

-8 + 8]

= π [

+ 16]
  • 16π =

Solución (graficación y resultados) Por lo tanto, el volumen solido generado por la superficie limitada es

unidades cubicas

  1. Ejercicio: Evaluar una integral triple sobre una caja cilíndrica de las siguientes

integrales triple ∫∫∫ (zr sen θ ) r dr d θ dz, donde la caja cilíndrica B es

B

B={(r,θ,z)|0≤r≤2,0≤θ≤π/2,0≤z≤4}. Planteamiento del problema

Se nos pide evaluar la integral triple: ∫∫∫ (zr sen θ ) r dr d θ dz

B

Sobre la región de integración definida por la caja cilíndrica B: B={(r,θ,z)|0≤r≤2, 0≤θ≤π/2, 0≤z≤4}. Procedimiento (operaciones) ∫ 0 4 ∫ 0 π 2 ∫ 0 2

(^2) sin θ) dr dθ dz ∫ 0 4

r^2 dr =^

r^3 │^20 =

(2^3 -0) =

∫ 0 2

r^2 sinθ dθ = - cosθ │

= 0 – cos

  • (-cos 0) =-0 – (-1) = 1 ∫ 0 4

1 dz = z │^40 = 4 – 0 = 4

Solución (graficación y resultados) Podemos decir que la integral triple es igual a

x 1 x 4

C. Se pueden obtener interpretaciones, valores e incluso cálculos mediante software, sin embargo, se sugiere ampliamente que esto solo sea un auxiliar, no una respuesta a los ejercicios.

2. Realiza la actividad en un procesador de textos e incluye las gráficas o imágenes de capturas de pantallas en caso se utilizar algún software. El valor de integral ∫∫R 3 Da R= {(x,y) | -2 ≤2,1 ≤ y ≤6} para el volumen de un solido De las ecuaciones paramétricas x = 4 – t^2 y y= t^2 + 4t determine d^2 y/ dx^2