Alguna idea para resolver el siguiente problema:
calcular las trayectorias oblicuas de un familia f(x,y)=c y aplicarlo a la familia (y^2)=x-c para un angulo a=45º en sus puntos de corte, donde c es Real.
Agradezco la ayuda
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Hola
Tenemos la ecuación implícita
f(x,y) = c
diferenciamos
df = d(c) = 0
Aplicamos las fórmulas de diferencial
∂f/∂x dx + ∂f/∂y dy = 0
deducimos la derivada de y en función de f
∂f/∂y dy = - ∂f/∂x dx
y' = dy/dx = -∂f/∂x/∂f/∂y
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Recordamos que
y' = tan(a)
donde a es el ángulo de la recta tangente con la horizontal
es decir
tan(a) = y' = -∂f/∂x/∂f/∂y
La nueva curva tiene la recta tangente
con un ángulo b sobre la horizontal
que cumple.
b = 45º + a
entonces
tan(b) = tan(45º + a)
tan(b) = (tan(45º) + tan(a)) / (1 - tan(45º) tan(a))
tan(b) = (1 + tan(a)) / (1 - tan(a))
tan(b) = (1 - (∂f/∂x/∂f/∂y)) / (1 + (∂f/∂x/∂f/∂y))
Para la familia de curvas
con tangente a 45º de la familia original
se cumple
y' = tan(b)
y' = (1 - (∂f/∂x/∂f/∂y)) / (1 + (∂f/∂x/∂f/∂y))
**********
Ahora aplicamos a
y^2 = x - c
formamos
f(x,y) = y^2 - x = -c
Calculamos
∂f/∂x = -1
∂f/∂x = 2 y
Remplazamos
y' = (1 - (-1/(2y)))/(1 + (-1/(2y)))
y' = (1 + (1/(2y)) )/(1 - (1/(2y)))
Multiplicamos arriba y abajo por y
y' = (y + (1/2))/(y - (1/2))
Separamos variables
y' = dy/dx = (y + (1/2))/(y - (1/2))
(y - (1/2)) dy/(y + (1/2)) = dx
Separamos fracciones
(y + (1/2) - 1) dy/(y + (1/2)) = dx
dy - (dy/(y + (1/2)) = dx
Integramos y obtenemos
la familia de curvas
con tangente a 45º de la familia original
y - ln(y + (1/2)) = x + C
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Revisa los cálculos, por favor
Feliz jueves.
102
Nose