Mate III ING Semana 15

22
Matemática III (ING) Semana 15

description

MATE III

Transcript of Mate III ING Semana 15

Page 2: Mate III ING Semana 15

Ecuaciones Diferenciales

Aplicaciones

Page 3: Mate III ING Semana 15

Ejemplo 1

El banco de sangre del hospital “San Bartolomé” va a

realizar una campaña para la donación de sangre para la

reposición de su inventario. El hospital estima que se

donará sangre a una tasa de: , unidades

por día,

donde: “t” indica la duración de la campaña en días y

“S” el número de unidades de sangre.

Si la meta de la campaña es recoger 1 000 unidades, ¿en

cuántos días se logrará la meta?

t4.0e500dt

dS

Rpta: La meta se logrará aproximadamente en 4 días.

Page 4: Mate III ING Semana 15

Ejemplo 2

La tasa de incremento del costo total (C) a medida que

crece el número de unidades producidas (x), es

proporcional, a la suma de las unidades producidas más

una constante A e inversamente proporcional al costo

total. Determinar la función costo, si C = C0 cuando x = 0.

2

0

2)2()(: CAxxkxCRpta

Page 5: Mate III ING Semana 15

Ejemplo 3

La relación entre la utilidad neta (U) y el gasto en

publicidad (x) es tal que, la tasa de incremento de la

utilidad neta, a medida que crece el gasto en publicidad, es

proporcional a la diferencia entre una constante A y la

utilidad neta.

a) Obtener una relación entre la utilidad neta y el gasto en

publicidad, si U = U0 cuando x = 0. Considerar U0 < A.

b) Graficar la relación obtenida.

kxeUAAURpta

)(: 0

Page 6: Mate III ING Semana 15

Ejemplo 4

El ritmo al que se propaga una epidemia en cierta

comunidad, de H habitantes, es conjuntamente

proporcional al número de personas ya infectadas y al

número de personas que aún no ha sido infectada.

a) Expresar el número de personas que han sido

infectadas como una función del tiempo.

b) ¿Después de cuántos días se habrá infectado la mitad

de la población?

1)/1()(:

1

tHkek

HtNRpta

tHkeARpta

12:

Page 7: Mate III ING Semana 15

Ejemplo 5

El modelo de crecimiento de Domar tiene los siguientes

supuestos: el ahorro S(t) es proporcional a la renta y(t); la

inversión I(t) es proporcional al ritmo de variación de la

renta; además, el ahorro y la inversión son iguales.

Determine una expresión de la renta y(t) en función del

tiempo.

t

ecyRpta

:

Page 8: Mate III ING Semana 15

Ejemplo 6

El precio p(t) de determinado artículo varía de modo que

su razón de cambio con respecto al tiempo es

proporcional a la escasez. Se define la escasez como la

diferencia entre la cantidad demandada y la cantidad

ofertada. Determine p(t) si para t = 0 el precio es $5 y

cuando t = 2 el precio es $3 y donde:

2 p + qd = 8

p – q0 = –2

tepRpta

5493.032:

Page 9: Mate III ING Semana 15

Ejemplo 7

Determinar la ecuación de una curva cuya tangente tiene

pendiente: 3x2 + 1, para cada valor de x y además su

gráfica pasa por el punto (2, 6)

Ejemplo 8

El ingreso marginal de una empresa está dado por:

Img = 12 – 0.2q - 0.03q2

a) Determinar la función ingreso.

b) ¿Qué ingreso se obtendrá al vender 20 unidades?

c) Determinar la ecuación de la demanda del producto.

d) ¿Cuántas unidades se podrá vender si se fija un precio de

S/. 10 la unidad?

Page 10: Mate III ING Semana 15

Ejemplo 9 (PC4 2009-01)

Si C(q) es el costo total de producir q unidades (expresado

en dólares) y se sabe que el costo marginal es siempre

igual al costo promedio. Encuentre la función de costo total.

Ejemplo 10 (PC4 2009-01)

La tasa proporcional de crecimiento del valor de las

acciones de cierta empresa está dada por (t expresado

en años). Si el valor inicial de las acciones fue de $50 000,

¿después de cuántos años la empresa tendrá un valor de

$600 000?

t

t

y

y

3

3 t

Page 11: Mate III ING Semana 15

Ejemplo 11 (Ex Final 2009-01)

Cualquier punto (x, y) de cierta curva satisface:

Se sabe que la ecuación de la recta tangente que pasa por

el punto (1, 1) es:

x + y = 2

Determine la ecuación de la curva que cumple tales

condiciones.

2

2

2

x1xd

yd

Page 12: Mate III ING Semana 15

Ejemplo 12 (Ex Final 2009-01)

Suponga que la población de venados P(t) en un pequeño

bosque satisface la ecuación:

Donde t es el tiempo medido en meses. Si inicialmente

había 25 venados, ¿después de cuánto tiempo se duplicará

esta población?

2P0003,0P0225,0td

Pd

Page 13: Mate III ING Semana 15

Ejemplo 13 (Ex Final 2009-01)

Las tasas de ingreso y costo en una operación de

perforación de pozos petroleros están dadas por:

respectivamente, donde el tiempo t se mide en años y C e I

se miden en millones de dólares. Determinar:

a)¿Por cuánto tiempo debe prolongarse la perforación si se

desea obtener la utilidad máxima?

b)¿Cuál será esta utilidad máxima?

t32)t(C

t14)t(I

|

|

Page 14: Mate III ING Semana 15

Problemas Geométricos

Page 15: Mate III ING Semana 15

Encuentre la función que satisface que la

pendiente de en cada punto es igual a

(3,0 ptos.)

Preg. 1. (Ex. Final – 2011.1)

.yx

)(xg yx;g

Page 16: Mate III ING Semana 15

Halle la ecuación de la curva que verifica que la

pendiente de la tangente en cada punto es n veces

la pendiente de la recta que une dicho punto con el

origen de coordenadas.

(2,0 ptos.)

Preg. 2. (Ex. Final – 2011.0)

Page 17: Mate III ING Semana 15

Encuentre la ecuación de la curva que satisface que

la recta tangente en cada uno de sus puntos

corte al eje de las abscisas en el punto .

Preg. 3.

0;

2

x yx;

Page 18: Mate III ING Semana 15

Encuentre la ecuación de la curva que satisface en

cada uno de sus puntos que el segmento de la

normal comprendido entre los ejes de coordenadas

esté dividido por este punto en dos partes iguales.

Preg. 4.

Page 19: Mate III ING Semana 15

Encuentre la ecuación de la curva que pasa por el

punto (3;1) y tal que el segmento de tangente

comprendido entre el punto de contacto y el eje de

las abscisas esté dividido en dos partes iguales por

el eje de las ordenadas.

Preg. 5.

Page 20: Mate III ING Semana 15

Encuentre la ecuación de la curva que satisface que

la normal en cada uno de sus puntos pasa por el

punto (0;1). Grafique la curva obtenida.

Preg. 6.

Page 21: Mate III ING Semana 15

Encuentre la ecuación de la curva que satisface que

la recta tangente en cada uno de sus puntos

pasa por el punto .

(3,0 ptos.)

Preg. 7.

yx; xy;

Page 22: Mate III ING Semana 15

Encuentre la ecuación de la curva que satisface en

cada uno de sus puntos que el segmento de la

tangente comprendido entre los ejes coordenados

quede dividido por este punto en dos partes

iguales.

Preg. 8.