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Ejercicios resueltos de cálculo


    • 1. Los números reales edu.redson positivos y están en progresión aritmética de razón común d. (1 ptos)

    edu.red

    Obtener una expresión simplificada de edu.reden términos de edu.red

    RESOLUCIÓN:

    Racionalizandoedu.redtenemos:

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    • 2. Determinar si la sucesión edu.redes convergente o divergente. (1 ptos)

    RESOLUCIÓN

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    La sucesión converge en edu.red

    • 3. Sea edu.red(2 ptos)

    edu.red

    RESOLUCIÓN

    Se sabe que:

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.rededu.red

    Por el criterio de la razón

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

     

    • 4. Determinar el intervalo de convergencia de la serie: (2 ptos)

    edu.red

    RESOLUCIÓN

    Sea edu.red edu.red

    Utilizando el criterio de la razón

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    El intervalo de convergencia es

    edu.red

     

    • 5. Suponga que edu.redes un número real diferente de cero. Demuestre que la serie de Maclaurin de edu.redes: (2 ptos)

    edu.red

    edu.red

    Determine el intervalo de convergencia de esta serie binomial.

    Resolución

    Derivamos sucesivamente la de edu.red

    edu.red edu.red

    edu.red edu.red

    edu.red edu.red

    edu.red edu.red

    edu.red

    edu.red

    La serie de maclaurin de edu.redes:

    edu.red

    Luego para el radio de convergencia hallamos el límite de:

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    El radio de convergencia viene a ser: edu.reddonde el radio es R=1

    edu.red

    Y edu.red

    RESOLUCIÓN:

    Sea la serie de Fourier

    edu.red

    Y sus coeficientes:

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.redTendrá dos valores

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.rededu.red

    edu.red

     

     

    • 7. Demostrar que el error cuadrático edu.redes una aproximación a edu.redpor edu.reddefinida por: (2 ptos)

    edu.red

    RESOLUCION

    De la aproximacion mediante una serie finita de Fourier se tiene que:

    edu.red….(1)

    El error cuadratico medio esta denotado por:

    edu.red….(2)

    edu.red

    edu.red……. (3)

    Desarrollamos (3) "binomio al cuadrado"

    edu.red

    Calculamos las integrales

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    Por otro lado tenemos

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.redy luego lo integramos

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    Por último y por fin reemplazamos en edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    • 8.  Hallar la transformada de Laplace de la función derivada, edu.red

    (2 ptos)

    RESOLUCIÓN

    Por la definición de la transformada de Laplace tenemos

    edu.red

    edu.red

    Por la propiedad de los límites

    edu.red

    Por la integración por partes

    edu.red edu.red

    edu.red edu.red

    edu.red

    Evaluando en

    edu.red

    Tenemos que

    edu.red

    Por lo tanto

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    Tenemos la derivada de primer orden por lo que podemos determinar la derivada de orden "n"

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    En forma general tenemos

    edu.rededu.red

     

     

    • 9. Hallar la transformada de Laplace del impulso unitario edu.red(2 ptos)

    RESOLUCIÓN:

    Se sabe que

    edu.red

    Por otro lado

    edu.red

    Por definición de transformada de Laplace se tiene

    edu.red

    En la integral tenemos una función cualquiera por la función impulso y por la definición

    edu.redTenemos:

    edu.red

    edu.red

    Y se sabe que: edu.red

    edu.red

    edu.rededu.redEl cual dependerá de "c"

    • 10. Si edu.redhallar la transformada de Laplace de: (2 ptos)

    edu.red

    Resolución

    Se tiene que:

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    edu.red

    BIBLIOGRAFÍA

    • 1. Transformadas de Laplace (Autor: Murray R. Spiegel)

    • 2. Análisis Matemático III (Autor: Eduardo Espinoza Ramos);

    • 3. Calculo con Geometría Analítica (Autores: C. Henry Edwards & David E. Penney)

    • 4. Ester Simos Mezquita Matematica Aplicada IV

    • 5. Calculo Vectorial (Autor: Claudio Pita Ruiz); lo puede descargar

    •  

    • Autor:

    • Virgilio Arriaga Gomez