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> Examen de Matematicas II, 9 de Diciembre 2008
Bachi-InJ
mensaje Dec 12 2008, 06:35 PM
Publicado: #1


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TEX: <br />\begin{center}<br />\textbf{Examen de Matematicas II \\}<br />Programa de Bachillerato . Universidad de Chile \\<br />9 de Diciembre de 2008 <br />\end{center}<br /><br />\textit{Tiempo: 2 horas.}<br /><br />\section{Considere la curva $y = x^2$, con x $\geq$ 0}<br /><br />\begin{enumerate}<br />	\item[a)] Muestre que el area bajo la curva entre (0,0) y (x,y) es igual a un tercio del area del rectangulo que tiene a esos puntos como vertices opuestos. Es decir, demuestra $\int_{0}^{x}y(t)dt = \frac{1}{3} x \cdot y(x) $<br />	\item[b)] Encuentre todas las curvas diferenciables del primer cuadrante tal que $y(0)=0$ y el area bajo la curva entre (0,0) y (x,y) es igual a un tercio del area del rectangulo que tiene a esos puntos como vertices opuestos.<br />\end{enumerate}<br />	<br />	\section {}<br />	\begin{enumerate}<br />	\item[a)] Muestra un vector director de la recta. $L = \left\{\left(x,y,z \right) / 2x - y + z =0 \ y \ 2x+3y=z \right\}$ y un punto por donde pasa.<br />	\item[b)] Muestra que $L$ es penpendicular al plano $\Pi = \left\{ \lambda (0,-2,1) + \eta (2,3,-1) / \lambda, \eta \ \in \Re \right\}$<br />	\item[c)] Encuentra $L \bigcap \Pi$ <br />\end{enumerate}<br /><br />\section {Resuelve dos de los siguientes problemas:}<br />\begin{enumerate}<br />\item[a)] Calcule la integral $\displaystyle \int_{\frac{1}{2}}^{1} \frac{1}{x^2} e^{\frac{1}{x}}$<br />\item[b)] Calcule la integral $\displaystyle \int_{0}^{1} \frac{e^{2x}}{(e^{2x} +1)(e^x + 2)}$<br />\item[c)] Si $n$ es natural, muestre que $\displaystyle \int_{0}^{1}x^n e^xdx + n \int_{0}^{1} x^{n-1} e^xdx = e$<br />\end{enumerate}<br />\section {}<br />\begin{enumerate}<br />\item[a)] Muestre que si $n \in \aleph$, entonces $sin(\frac{1}{n}) > 0$ <br />\item[b)] Calcule el limite de la sucesion $A_n = \frac{sin(\frac{1}{n})}{\frac{1}{n}}$<br />\item[c)] Muestra que la serie $\sum_{n=1}^{\infty} sin(\frac{1}{n})$ diverge.<br />\end{enumerate}<br />

Mensaje modificado por gonzalo182 el Dec 12 2008, 06:37 PM


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Bachi-InJ
mensaje Dec 12 2008, 06:39 PM
Publicado: #2


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TEX: 4<br />\begin{enumerate}<br />\item[a)] Muestre que si $n \in \aleph$, entonces $sin(\frac{1}{n}) > 0$ <br />\item[b)] Calcule el limite de la sucesion $A_n = \frac{sin(\frac{1}{n})}{\frac{1}{n}}$<br />\item[c)] Muestra que la serie $\sum_{n=1}^{\infty} sin(\frac{1}{n})$ diverge.<br />\end{enumerate}<br />


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kbzoon
mensaje Dec 12 2008, 07:09 PM
Publicado: #3


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CITA(gonzalo182 @ Dec 12 2008, 07:35 PM) *
TEX: <br /><br />\begin{enumerate}<br />\item[c)] Si $n$ es natural, muestre que $\displaystyle \int_{0}^{1}x^n e^xdx + n \int_{0}^{1} x^{n-1} e^xdx = e$<br />\end{enumerate}<br /><br />


TEX: \[<br /> = \int_0^1 {x^n \left( {e^x } \right)} ^\prime  dx + n\int_0^1 {x^{n - 1} e^x dx} <br />\]<br />
TEX: \[<br /> = \left. {x^n e^x } \right|_0^1  - n\int_0^1 {x^{n - 1} e^x } dx + n\int_0^1 {x^{n - 1} e^x dx} <br />\]<br />
TEX: \[<br /> = e<br />\]<br /> TEX: \[<br />\blacksquare <br />\]<br />

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Uchiha Itachi
mensaje Dec 12 2008, 07:34 PM
Publicado: #4


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TEX: \[<br />\begin{gathered}<br />  \boxed{{\text{Solucion 2 :}}} \hfill \\<br />  \boxed{a.} \hfill \\<br />  \left. {\underline {\, <br /> \begin{gathered}<br />  2x - y + z = 0 \hfill \\<br />  2x + 3y - z = 0 \hfill \\ <br />\end{gathered}  \,}}\! \right|  \hfill \\<br />   \to \left( {\begin{array}{*{20}c}<br />   2 & { - 1} & 1 & 0  \\<br />   2 & 3 & { - 1} & 0  \\<br /><br /> \end{array} } \right) \to \left( {\begin{array}{*{20}c}<br />   2 & { - 1} & 1 & 0  \\<br />   0 & { - 4} & 2 & 0  \\<br /><br /> \end{array} } \right) \to \left( {\begin{array}{*{20}c}<br />   1 & { - 1/2} & {1/2} & 0  \\<br />   0 & { - 4} & 2 & 0  \\<br /><br /> \end{array} } \right) \hfill \\<br />   \to \left( {\begin{array}{*{20}c}<br />   1 & { - 1/2} & {1/2} & 0  \\<br />   0 & 1 & { - 1/2} & 0  \\<br /><br /> \end{array} } \right) \to \left( {\begin{array}{*{20}c}<br />   1 & 0 & {1/2} & 0  \\<br />   0 & 1 & { - 1/2} & 0  \\<br /><br /> \end{array} } \right) \hfill \\<br />   \Rightarrow \left. {\underline {\, <br /> \begin{gathered}<br />  x + \frac{1}<br />{2}z = 0 \hfill \\<br />  y - \frac{1}<br />{2}z = 0 \hfill \\ <br />\end{gathered}  \,}}\! \right|  \Rightarrow \left. {\underline {\, <br /> \begin{gathered}<br />  x = \frac{{ - 1}}<br />{2}z \hfill \\<br />  y = \frac{1}<br />{2}z \hfill \\ <br />\end{gathered}  \,}}\! \right|  \hfill \\<br />  {\text{Sea  }}z = \lambda {\text{:}}\lambda  \in \mathbb{R}{\text{,  asi :}} \hfill \\<br />  \left( {\begin{array}{*{20}c}<br />   x  \\<br />   y  \\<br />   z  \\<br /><br /> \end{array} } \right) = \left( {\begin{array}{*{20}c}<br />   {\frac{{ - 1}}<br />{2}\lambda }  \\<br />   {\frac{1}<br />{2}\lambda }  \\<br />   \lambda   \\<br /><br /> \end{array} } \right) = \lambda  \cdot \left( {\begin{array}{*{20}c}<br />   { - 1/2}  \\<br />   {1/2}  \\<br />   1  \\<br /><br /> \end{array} } \right) \hfill \\<br />  {\text{Sea :  }}A = \left( {\frac{{ - 1}}<br />{2},\frac{1}<br />{2},1} \right){\text{  y  }}B = \left( { - 1,1,2} \right){\text{, ambos pertenecen a L}}{\text{, asi el vector}} \hfill \\<br />  {\text{director  }}u{\text{ es : }}B - A = \left( {\frac{{ - 1}}<br />{2},\frac{1}<br />{2},1} \right) \hfill \\ <br />\end{gathered} <br />\]

TEX: \[<br />\begin{gathered}<br />  \boxed{c.} \hfill \\<br />  {\text{Podemos expresar tanto la recta como el plano vectorialmente :}} \hfill \\<br />  L:\left( {\begin{array}{*{20}c}<br />   x  \\<br />   y  \\<br />   z  \\<br /><br /> \end{array} } \right) = \lambda  \cdot \left( {\begin{array}{*{20}c}<br />   { - 1/2}  \\<br />   {1/2}  \\<br />   1  \\<br /><br /> \end{array} } \right){\text{ }}{\text{, con : }}\lambda  \in \mathbb{R} \hfill \\<br />  \prod : \left( {\begin{array}{*{20}c}<br />   x  \\<br />   y  \\<br />   z  \\<br /><br /> \end{array} } \right) = \alpha \left( {\begin{array}{*{20}c}<br />   0  \\<br />   { - 2}  \\<br />   1  \\<br /><br /> \end{array} } \right) + \beta \left( {\begin{array}{*{20}c}<br />   2  \\<br />   3  \\<br />   { - 1}  \\<br /><br /> \end{array} } \right){\text{ }}{\text{, con  }}\alpha ,\beta  \in \mathbb{R} \hfill \\<br />  {\text{Asi }}{\text{, sea : }}u \in L \cap \prod {} {\text{, osea :}} \hfill \\<br />  u \in \mathbb{R}^3 :u = \left( {\frac{{ - \lambda }}<br />{2},\frac{\lambda }<br />{2},\lambda } \right) = \left( {2\beta , - 2\alpha  + 3\beta ,\alpha  - \beta } \right) \hfill \\<br />  {\text{Resolviendo}}{\text{, llegamos que :  }}\lambda  = \alpha  = \beta  = 0,{\text{ osea :}} \hfill \\<br />  L \bot \prod  =  \left( {0,0,0} \right) \hfill \\ <br />\end{gathered} <br />\]


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Uchiha Itachi
mensaje Dec 12 2008, 07:47 PM
Publicado: #5


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TEX: \[<br />\begin{gathered}<br />  \boxed{{\text{Solucion 3 :}}} \hfill \\<br />  \boxed{b.} \hfill \\<br />  {\text{Sea :  }}I = \int\limits_0^1 {\frac{{e^{2x} }}<br />{{\left( {e^{2x}  + 1} \right)\left( {e^x  + 2} \right)}}} dx{\text{ }}{\text{, sea : }}u = e^x  \Rightarrow \frac{{du}}<br />{u} = dx \hfill \\<br />  I = \int\limits_1^e {\frac{{u^2 }}<br />{{u\left( {u^2  + 1} \right)\left( {u + 2} \right)}}} du = \int\limits_1^e {\frac{u}<br />{{\left( {u^2  + 1} \right)\left( {u + 2} \right)}}} du \hfill \\<br />  {\text{Separando en fracciones parciales :}} \hfill \\<br />  \frac{{Au + B}}<br />{{u^2  + 1}} + \frac{C}<br />{{u + 2}} = \frac{{Au^2  + Bu + 2Au + 2B + Cu^2  + C}}<br />{{\left( {u^2  + 1} \right)\left( {u + 2} \right)}} \hfill \\<br />   \Rightarrow \left. {\underline {\, <br /> \begin{gathered}<br />  A + C = 0 \hfill \\<br />  2A + B = 1 \hfill \\<br />  2B + C = 0 \hfill \\ <br />\end{gathered}  \,}}\! \right|  \Rightarrow \left. {\underline {\, <br /> \begin{gathered}<br />  2A + B = 1 \hfill \\<br />   - A + 2B = 0 \hfill \\ <br />\end{gathered}  \,}}\! \right|  \Rightarrow 5B = 1 \hfill \\<br />   \Rightarrow A = \frac{2}<br />{5},B = \frac{1}<br />{5},C = \frac{{ - 2}}<br />{5} \hfill \\<br />  I = \frac{1}<br />{5}\int\limits_1^e {\left\{ {\frac{{2u + 1}}<br />{{u^2  + 1}} - \frac{2}<br />{{u + 2}}} \right\}} du \hfill \\<br />  I = \frac{1}<br />{5} \cdot \left[ {\int\limits_1^e {\frac{{2u + 1}}<br />{{u^2  + 1}}du}  - 2\int\limits_1^e {\frac{{du}}<br />{{u + 2}}} } \right] \hfill \\<br />  I = \frac{1}<br />{5} \cdot \left[ {\int\limits_1^e {\frac{{2u}}<br />{{u^2  + 1}}du}  + \int\limits_1^e {\frac{{du}}<br />{{u^2  + 1}}}  - 2\int\limits_1^e {\frac{{du}}<br />{{u + 2}}} } \right] \hfill \\<br />  I = \frac{1}<br />{5} \cdot \left[ {\ln \left( {u^2  + 1} \right) + {\text{arctan}}\left( u \right) - 2\ln \left( {u + 2} \right)} \right]_1^e  \hfill \\ <br />\end{gathered} <br />\]


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Neuropayaso
mensaje Dec 12 2008, 09:11 PM
Publicado: #6


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3 -a)

TEX: \[<br />\begin{gathered}<br />  {\text{Si primero sacamos la primitiva:}} \hfill \\<br />  Sea{\text{ }}u = \frac{1}<br />{x} \hfill \\<br />  du =  - \frac{1}<br />{{x^2 }} \hfill \\<br />  \int {\frac{1}<br />{{x^2 }}e^{\frac{1}<br />{x}} dx =  - \int {e^u du =  - e^u  + c =  - e^{\frac{1}<br />{x}}  + c} }  \hfill \\<br />  Si{\text{ evaluamos}} \hfill \\<br />  {\text{ - }}e^{1/x} /_{1/2}^1  = e^2  - e = e(e - 1) \hfill \\ <br />\end{gathered} <br />\]<br />

Mensaje modificado por Neuropayaso el Dec 12 2008, 09:50 PM


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Neuropayaso
mensaje Dec 12 2008, 09:32 PM
Publicado: #7


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4-

TEX: \[<br />\begin{gathered}<br />  1){\text{ Si n}} \in \mathbb{N}{\text{ se sabe que }}0 < \frac{1}<br />{n} \leqslant 1 \hfill \\<br />  Definamos: \hfill \\<br />  f:[0,1] \to \mathbb{R}{\text{ tal que }}f(x) = \sin (x) \hfill \\<br />  {\text{que claramente es creciente (su derivada es siempre positiva en este intervalo)}} \hfill \\<br />  {\text{entonces 0}} < \frac{{\text{1}}}<br />{{\text{n}}} \leqslant 1 \Rightarrow \sin (0) < \sin (\frac{1}<br />{n}) \leqslant \sin (1) \Rightarrow 0 < \sin (\frac{1}<br />{n}) \hfill \\<br />   \hfill \\<br />  2){\text{ Definamos }}f:\mathbb{R} - \left\{ 0 \right\} \to \mathbb{R}{\text{ tal que }}f(x) = \frac{{\sin (\frac{1}<br />{n})}}<br />{{\frac{1}<br />{n}}} \hfill \\<br />  \mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } \frac{{\sin (\frac{1}<br />{n})}}<br />{{\frac{1}<br />{n}}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{\sin (x)}}<br />{x} = 1 \hfill \\<br />  {\text{como }}f(x){\text{ es continua en ese dominio y por definici\'o n A}}_{\text{n}} {\text{ = }}f(n){\text{ }} \hfill \\<br />  {\text{entonces  }}\frac{{\sin (\frac{1}<br />{n})}}<br />{{\frac{1}<br />{n}}} \to 1 \hfill \\ <br />\end{gathered} <br />\]<br />

TEX: \[<br />\begin{gathered}<br />  c){\text{ Definamos f:}}\mathbb{R} - \left\{ 0 \right\} \to \mathbb{R}{\text{ tal que f(n) = sin(}}\frac{{\text{1}}}<br />{{\text{n}}}) \hfill \\<br />  {\text{como demostramos en a) es positiva y como es deciente ya que su derivada (}}f'(n) = \frac{{ - 1}}<br />{{x^2 }}\cos (\frac{1}<br />{n})){\text{ es siempre negativa}}{\text{.}} \hfill \\<br />  {\text{entonces por criterio de la integral si }}\int_{\text{1}}^\infty  {{\text{sin(}}\frac{{\text{1}}}<br />{{\text{n}}})} {\text{ }}diverge \Leftrightarrow \sum\limits_{n = 1}^\infty  {\sin (\frac{1}<br />{n})} {\text{ diverge}} \hfill \\<br />  {\text{entonces f(n) = sin(1/n) y definamos g(n) = 1/n}} \hfill \\<br />  {\text{como vimos en b) }}\mathop {{\text{lim}}}\limits_{{\text{n}} \to \infty } \frac{{f(n)}}<br />{{g(n)}} = 1 \hfill \\<br />  {\text{entonces si sabemos que }}\int_{\text{1}}^\infty  {\frac{{\text{1}}}<br />{{\text{n}}}{\text{ }}diverge}  \Leftrightarrow \int_{\text{1}}^\infty  {{\text{sin(}}\frac{{\text{1}}}<br />{{\text{n}}})} {\text{ }}diverge \Leftrightarrow \sum\limits_{n = 1}^\infty  {\sin (\frac{1}<br />{n})} {\text{ diverge}} \hfill \\ <br />\end{gathered} <br />\]<br />

Cualquier error haganmelo ver por favor..

Mensaje modificado por Neuropayaso el Dec 12 2008, 10:15 PM


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Bachi-InJ
mensaje Dec 13 2008, 07:53 AM
Publicado: #8


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CITA


Cualquier error haganmelo ver por favor..



Hasta el momento no encuentro ningun error.

Aunque en la 4,a podiamos decir algo como hacer un reemplazo de TEX: $\frac{1}{n} = u$, ahi sacar el limite de TEX: $\frac{1}{n}$ y notar que es cero, por lo que sen(u) > 0.

Creo que lo mio es una mirada a lo "Orlando Campos".



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「Krizalid」
mensaje Dec 13 2008, 08:31 AM
Publicado: #9


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QUOTE(Neuropayaso @ Dec 12 2008, 11:32 PM) *
TEX: \[<br />\begin{gathered}<br />  c){\text{ Definamos f:}}\mathbb{R} - \left\{ 0 \right\} \to \mathbb{R}{\text{ tal que f(n) = sin(}}\frac{{\text{1}}}<br />{{\text{n}}}) \hfill \\<br />  {\text{como demostramos en a) es positiva y como es deciente ya que su derivada (}}f'(n) = \frac{{ - 1}}<br />{{x^2 }}\cos (\frac{1}<br />{n})){\text{ es siempre negativa}}{\text{.}} \hfill \\<br />  {\text{entonces por criterio de la integral si }}\int_{\text{1}}^\infty  {{\text{sin(}}\frac{{\text{1}}}<br />{{\text{n}}})} {\text{ }}diverge \Leftrightarrow \sum\limits_{n = 1}^\infty  {\sin (\frac{1}<br />{n})} {\text{ diverge}} \hfill \\<br />  {\text{entonces f(n) = sin(1/n) y definamos g(n) = 1/n}} \hfill \\<br />  {\text{como vimos en b) }}\mathop {{\text{lim}}}\limits_{{\text{n}} \to \infty } \frac{{f(n)}}<br />{{g(n)}} = 1 \hfill \\<br />  {\text{entonces si sabemos que }}\int_{\text{1}}^\infty  {\frac{{\text{1}}}<br />{{\text{n}}}{\text{ }}diverge}  \Leftrightarrow \int_{\text{1}}^\infty  {{\text{sin(}}\frac{{\text{1}}}<br />{{\text{n}}})} {\text{ }}diverge \Leftrightarrow \sum\limits_{n = 1}^\infty  {\sin (\frac{1}<br />{n})} {\text{ diverge}} \hfill \\ <br />\end{gathered} <br />\]<br />

No vale la pena aplicar el criterio de la integral pues igual haces uso del criterio de comparación con paso al límite, luego basta aplicar este último criterio con TEX: $b_n=\dfrac1n$ en la serie y se concluye que es divergente.
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Naxoo
mensaje Dec 13 2008, 09:54 PM
Publicado: #10


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CITA(kbzoon @ Dec 12 2008, 08:09 PM) *
TEX: \[<br /> = \int_0^1 {x^n \left( {e^x } \right)} ^\prime  dx + n\int_0^1 {x^{n - 1} e^x dx} <br />\]<br />
TEX: \[<br /> = \left. {x^n e^x } \right|_0^1  - n\int_0^1 {x^{n - 1} e^x } dx + n\int_0^1 {x^{n - 1} e^x dx} <br />\]<br />
TEX: \[<br /> = e<br />\]<br /> TEX: \[<br />\blacksquare <br />\]<br />

aporte.gif


Tambien se podia ver asi:

TEX: \[<br />\int_0^1 {x^n e^x dx}  + n\int_0^1 {x^{n - 1} e^x dx}  = \int_0^1 {\left( {x^n e^x } \right)^\prime  dx} <br />\]<br />

P.D: Mas Wom que dar examen voluntario para subir la nota y que al final te baje po pozozippy.gif

Mensaje modificado por naxoobkn el Dec 14 2008, 10:40 AM


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“(…) los elementos que él (¿o Él?) [Dios] mismo nos ha dado (raciocinio, sensibilidad, intuición) no son en absoluto suficientes como para garantizarnos ni su existencia ni su no existencia. Gracias a una corazonada puedo creer en Dios y acertar o no creer en Dios y también acertar"

Mario Benedetti


TEX: \[\iiint\limits_\Omega  {\left( {\nabla  \cdot \vec F} \right)dV} = \iint\limits_{\partial \Omega } {\left( {\vec F \cdot \hat n} \right)}dS\]<br />
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