1 de 17 jezasoft@gmail.com SOLUCIÓN NUMÉRICA

Transcripción

1 1 de 17 La Dorada, 07 de Octubre de 011 SOLUCIÓN NUMÉRICA 7. La copañía de udanzas Raírez cobra $70 por transportar cierta áquina 15 illas y $100 por transportar la isa áquina 5 illas. a) Deterine la relación entre la tarifa total y la distancia recorrida, suponiendo que es lineal. b) Cuál es la tarifa ínia por transportar esta áquina? c) Cuál es la cuota por cada illa que la áquina es transportada? SOLUCIÓN Con base en la inforación suinistrada, teneos dos variables relacionadas. Las variables relacionadas son tarifa en dinero contra distancia de recorrido en las udanzas, designare T coo la variable tarifa y D coo la variable distancia por recorrer en la udanza. Debo designar la variable dependiente y la variable independiente de esta relación. La tarifa depende de la distancia recorrida para la udanza y no de fora inversa. Coo se afira que la relación de lineal: T = a* D + b 1 Con base en la ecuación general de la línea recta, el coeficiente que acopaña a la variable independiente se le llaa pendiente y al otro coeficiente se le llaa eleento independiente o corte con el eje dependiente, que para este caso es T. El problea nos entrega dos coordenadas: ( D1, T1 ) = ( 15, 70) ( D, T ) = ( 5,100) Se aclara que los subíndices de las variables significan a qué punto pertenecen. Las coordenadas se han designado al prier punto y segundo punto, se podría asignar en fora contraria y no habría problea. Con base en la ecuación <1>, donde existen dos incógnitas, que requerios para deterinar la relación lineal entre las variables. Reeplazare las coordenadas suinistradas por el problea en la

2 de 17 La Dorada, 07 de Octubre de 011 ecuación <1> y obtendré dos ecuaciones con dos incógnitas. ( ) ( ) D, T = 15, 70 T = a* D + b = a*15 + b 15a + b = 70 ( ) ( ) D, T = 5,100 T = a* D + b 100 = a* 5 + b 5a + b = He encontrado un sistea de dos ecuaciones con dos incógnitas, solucionare el sistea por el étodo algebraico de eliinación> ( 15a + b = 70)( 1) 5a + b = a b = 70 5a + b = a = 30 a = El valor encontrado de a que es el coeficiente de la variable independiente es la pendiente de la línea recta que representa el coportaiento lineal de las dos variables. Ahora reeplazo el valor de a encontrado en la ecuación <> ( ) b = b = 70

3 3 de 17 La Dorada, 07 de Octubre de 011 b = b = 5 Con base en los valore obtenidos por los procesos algebraicos, podre concluir que la ecuación de fora lineal que representa el coportaiento de la Tarifa en función de la Distancia, está dada por: T = 3* D La tarifa ínia por transportar esta áquina, se suscribe a la tarifa que se cobra cuando la distancia de la udanza es cero: ( ) T = 3* = 5 La cuota por cada illa que la áquina es transportada, corresponde al increento que se tiene por cada illa de recorrido en la distancia de la udanza. Este valor corresponde al valor de la pendiente de la ecuación que representa el coportaiento lineal entre la Tarifa y la Distancia a recorrer. Por cada illa de recorrido la Tarifa se increenta en 3 (TRES) unidades onetarias. Coo copleento de la solución, que no se pide en el planteaiento del problea, hare la grafica: TARIFA

4 14. Para la función, deterine: 4 de 17 La Dorada, 07 de Octubre de 011 ( )( ) y = x + x 1 a) las intersecciones con el eje X. b) las coordenadas del vértice. c) la intersección con el eje Y. d) bosqueje la curva. SOLUCIÓN Con base en la inforación suinistrada, se deben realizar las ultiplicaciones de la expresión algebraica planteada, con el objeto de obtener la expresión general de una función de grado. ( 4)( 1) y = x x y = x + x x y = x x + 4 Con base en la expresión general de la ecuación de segundo grado, se podrán obtener parte de las soluciones requeridas. La concavidad la podre concluir con el valor del coeficiente de la variable de grado dos de x. >0, esto iplica que es cóncava hacia arriba. Para obtener los interceptos con el eje x, requerios la ecuación factorizada, de tal fora que hare uso de la ecuación inicial. x + = 0 x = ( x + )( x 1) = 0 x 1 = 0 x = 1 Para obtener las coordenadas del vértice, utilizare la ecuación general: x v ( ) ( ) b 1 = xv = = = a 4

5 5 de 17 La Dorada, 07 de Octubre de 011 Para obtener la coordenada y, reeplazare en la ecuación general: yv = xv xv + 4 y v = + 4 = 1 9 Vertice =, La intercepción con el eje y, la podre obtener dándole valor de cero a la variable x en la ecuación general: y = x x + 4 ( ) ( ) y = = 4 La función cruza al eje y en la coordenada (0,4) Coo copleento de la solución, que no se pide en el planteaiento del problea, hare la grafica: 5,00 4,50 4,00 3,50 3,00,50,00 1,50 1,00 0,50 0,00 -,50 -,00-1,50-1,00-0,50 0,00 0,50 1,00 1,50

6 6 de 17 La Dorada, 07 de Octubre de Un fabricante deterina que el ingreso R obtenido por la producción y venta de x artículos está dado por la función: ( ) = R x x x Deterine cuantos artículos deben fabricarse y vender para obtener un áxio ingreso y cuál es el ingreso áxio. SOLUCIÓN Con base en la inforación suinistrada y solo observando la expresión algebraica de la función que representa el coportaiento de los ingresos en función del núero de artículos fabricados; el coeficiente de la variable de grado dos es enor de cero, por esta razón puedo concluir que la función es cóncava hacia abajo, esto significa que posee un áxio; el áxio se encuentra ubicado en la coordenada del vértice. x v b 350 = xv = = 700 a 0.5 ( ) Concluyo que el núero de artículos para alcanzar el áxio ingreso es de 700 artículos. Para obtener el ingreso áxio, lo que debo hacer es reeplazar la cantidad áxia de artículos encontrada en el paso anterior, en la ecuación que nos entregan: ( ) = R x x x v v v R ( 700) = 350( 700) 0.5( 700) R ( 700 ) = $1.500 Coo copleento de la solución, que no se pide en el planteaiento del problea, hare la grafica:

7 7 de 17 La Dorada, 07 de Octubre de 011 y Si la tasa efectiva de interés de un CDT a 1 años fue del 8.3%, cuál fue la tasa noinal de interés ofrecida por la entidad? r ef : Tasa de Interés efectiva en años. r: Tasa de interés noinal en años. r ef r = 1+ 1 : Periodo de tiepo años. Meses, días, etc. SOLUCIÓN Con base en la inforación suinistrada por el problea y en relación a la expresión algebraica, debereos despejar de la expresión algebraica dada, la variable r, que representa el interés noinal.

8 8 de 17 La Dorada, 07 de Octubre de 011 r r ef ef + 1 = = 1+ r r r 1 + = r ef + 1 r 1+ = r ef + 1 r r ef 1 1 = + 1 ( 1 1) = r = r ef + ref = ( 1 ) ( 1 ) r = r =

9 9 de 17 La Dorada, 07 de Octubre de 011 r = %

10 10 de 17 La Dorada, 07 de Octubre de 011 SOLUCIÓN PARAMÉTRICA El hecho de recurrir a la paraetrización de las soluciones, consiste en la realización inicial de la solución nuéricas de los probleas, luego de realizar la verificación de que la solución nuérica sea la correcta; se procede a reeplazar los valores nuéricos suinistrados en el planteaiento del problea en el procediiento de solución nuéricas por variables literales (variables paraétricas) claraente definidas, lo anterior con el objeto de llevar la solución a una herraienta inforática coo EXCEL, y luego de realizar el interface apropiado para el ingreso de la inforación en una hoja de cálculo, se procede a redactar las forulas algebraicas utilizadas en la solución, en fora algorítica o la fora graatical y de sintaxis, que utiliza la herraienta inforática en la que se desea ipleentar la solución; para obtener la respuesta al problea con base en las posiciones relativas y/o absolutas, donde se alojaran los paráetros suinistrados para la obtención de la solución requerida por el problea. La ventaja que brinda la realización de una hoja de cálculo en la solución paraétrica de un problea, es la de solucionar toda clase de probleas con valores diferentes de las variables paraétricas o de los valores suinistrados inicialente por el problea; lo anterior aplia suficienteente el odelo de solución a una cantidad indeterinada de posibles probleas que puedan surgir en la vida laborar, con la isa inforación suinistrada y requiriendo la solución de los isos cuestionaientos. 7. La copañía de udanzas Raírez cobra $70 por transportar cierta áquina 15 illas y $100 por transportar la isa áquina 5 illas. a) Deterine la relación entre la tarifa total y la distancia recorrida, suponiendo que es lineal. b) Cuál es la tarifa ínia por transportar esta áquina? c) Cuál es la cuota por cada illa que la áquina es transportada? SOLUCIÓN Con base en la inforación suinistrada, teneos dos variables relacionadas. Las variables relacionadas son tarifa en dinero contra distancia de recorrido en las udanzas, designare T coo la variable tarifa y D coo la variable distancia por recorrer con la udanza. Debo designar la variable dependiente y la variable independiente de

11 11 de 17 La Dorada, 07 de Octubre de 011 esta relación. La tarifa depende de la distancia recorrida para la udanza y no de fora inversa. Coo se afira que la relación de lineal: T = a* D + b 1 Con base en la ecuación general de la línea recta, el coeficiente que acopaña a la variable independiente se le llaa pendiente y al otro coeficiente se le llaa eleento independiente o corte con el eje dependiente, que para este caso es T. El problea nos entrega dos coordenadas: ( D1, T1 ) = ( 15, 70) ( D, T ) = ( 5,100) Se aclara que los subíndices de las variables significan a qué punto pertenecen. Las coordenadas se han designado al prier punto y segundo punto, se podría asignar en fora contraria y no habría problea. Con base en la ecuación <1>, donde existen dos incógnitas, que requerios para deterinar la relación lineal entre las variables. Reeplazare las coordenadas suinistradas por el problea en la ecuación <1> y obtendré dos ecuaciones con dos incógnitas. ( ) ( ) ( ) ( ) D, T = D, T T = a* D + b D, T = D, T T = a* D + b 3 He encontrado un sistea de dos ecuaciones con dos incógnitas, solucionare el sistea por el étodo algebraico de sustitución> Despejando b de la ecuación <> y reeplazándola en la ecuación <3> T = a* D + b 1 1 b = T a* D 4 1 1

12 1 de 17 La Dorada, 07 de Octubre de 011 Reeplazando la ecuación <4> en la ecuación <3> y procedo a despejar la variable a. T = a* D + b 3 ( ) T = a* D + T a* D 1 1 T = a* D + T a* D 1 1 ( ) ( ) T = a D D + T 1 1 T T = a D D 1 1 T T1 = a D D1 T T1 a = 5 D D 1 Con base en las ecuaciones obtenidas por los procesos algebraicos, podre concluir que la ecuación de fora lineal que representa el coportaiento de la Tarifa en función de la Distancia, está dada por: T = a* D + b La tarifa ínia por transportar esta áquina, se suscribe a la tarifa que se cobra cuando la distancia de la udanza es cero: ( ) T = a* 0 + b = b La cuota por cada illa que la áquina es transportada, corresponde al increento que se tiene por cada illa de recorrido en la distancia de la udanza. Este valor corresponde al valor de la pendiente de la ecuación

13 13 de 17 La Dorada, 07 de Octubre de 011 que representa el coportaiento lineal entre la Tarifa y la Distancia a recorrer. Por cada illa de recorrido la Tarifa se increenta en a unidades onetarias. Coo copleento de la solución, que no se pide en el planteaiento del problea, hare la grafica en la solución. 14. Para la función, deterine: ( )( ) y = x + x 1 y = A( x + B)( x + C) A = B = C = 1 a) las intersecciones con el eje X. b) las coordenadas del vértice. c) la intersección con el eje Y. d) bosqueje la curva. SOLUCIÓN Con base en la inforación suinistrada, se deben realizar las ultiplicaciones de la expresión algebraica planteada, con el objeto de obtener la expresión general de una función de grado. y = A( x + B)( x + C) = ( + * )( + ) ( ) ( ) y Ax A B x C y = Ax + A* B x + A* C x + A* B* C

14 14 de 17 La Dorada, 07 de Octubre de 011 ( ) y = Ax + A* B + A* C x + A* B* C Con base en la ecuación general de la función de grado : a = A c = A* B* C y = ax + bx + c b = A* B + A* C Con base en la expresión general de la ecuación de segundo grado, se podrán obtener parte de las soluciones requeridas. La concavidad se puede concluir con base en el valor del coeficiente de la variable de grado dos de x. Si a>0 se concluye cóncava hacia abajo. Para obtener los interceptos con el eje x, requerios la ecuación factorizada, de tal fora que hare uso de la ecuación inicial. ( )( ) A x B x C x + B = 0 x = B = 0 + = 0 = x C x C Para obtener las coordenadas del vértice, utilizare la ecuación general: x v ( A* B A* C) b + = xv = a * A Para obtener la coordenada y, reeplazare en la ecuación general: ( )( ) = (, ) y = A x + B x + C v v v Vertice x y La intercepción con el eje y, la podre obtener dándole valor de cero a la variable x en la ecuación general: v v

15 15 de 17 La Dorada, 07 de Octubre de 011 y = ax + bx + c ( 0) ( 0) y = a + b + c y = c y = A* B* C La función cruza al eje y en la coordenada (0,c) Coo copleento de la solución, que no se pide en el planteaiento del problea, hare la grafica. 1. Un fabricante deterina que el ingreso R obtenido por la producción y venta de x artículos está dado por la función: R( x) = c + bx + ax ( ) = R x x x c = 0 b = 350 a = 0.5 Deterine cuantos artículos deben fabricarse y vender para obtener un áxio ingreso y cuál es el ingreso áxio. SOLUCIÓN Con base en la inforación suinistrada y solo observando la expresión algebraica de la función que representa el coportaiento de los ingresos en función del núero de artículos fabricados; el coeficiente de la variable de grado dos es enor de cero, por esta razón puedo concluir que la función es cóncava hacia abajo, esto significa que posee un áxio; el áxio se encuentra ubicado en la coordenada del vértice.

16 16 de 17 La Dorada, 07 de Octubre de 011 x v = b a Concluyo que el núero de artículos para alcanzar el áxio ingreso es de 700 artículos. Para obtener el ingreso áxio, lo que debo hacer es reeplazar la cantidad áxia de artículos encontrada en el paso anterior, en la ecuación que nos entregan: ( ) = + + ( ) = + + R x c bx ax R x c bx ax v v v Coo copleento de la solución, que no se pide en el planteaiento del problea, hare la grafica. 8. Si la tasa efectiva de interés de un CDT a 1 años fue del 8.3%, cuál fue la tasa noinal de interés ofrecida por la entidad? r ef : Tasa de Interés efectiva en años. r: Tasa de interés noinal en años. r ef r = 1+ 1 : Periodo de tiepo años. Meses, días, etc. SOLUCIÓN Con base en la inforación suinistrada por el problea y en relación a la expresión algebraica, debereos despejar de la expresión algebraica dada, la variable r, que representa el interés noinal. E + 1 = 1+ N

17 17 de 17 La Dorada, 07 de Octubre de 011 E + 1 = 1+ N N 1+ = E + 1 N 1+ = E + 1 N E 1 1 = + ( 1 1) N = E + = 1 E = 0.083