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UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOL ´ OGICA DE LIMA SUR CARRERA PROFESIONAL DE INGIENERIA DE SISTEMAS Matem´ atica III - ciclo 2015II - F unciones de varias variables(Dominio, l ´ ımites y continuidad) 1. Describe el dominio y el rango de las siguientes funciones: (a)  f (x, y) =  x + y  |x| + |y| (f )  f (x, y) =  x + y √ x + y (b)  f (x, y) =  x + y xy  (g)  f (x, y ) =  xy x y (c)  f (x, y ) =arcos(x + y) (h)  f (x, y) =arcsen(y/x) (d)  f (x,y,z  ) =  x 2 + y 2 + 3z 2 1 (i)  f (x,y,z  ) = ln(yz ) x (e)  f (x, y ) = e x/y (j)  f (x, y ) = ln(4 x 2 y 2 ) 2. Describe la gr´ aca de las siguientes funciones (a)  f (x, y) = k  (d)  f (x, y) = ax + by  + c (b)  f (x, y) =  x 2 + y 2 (e)  f (x, y ) =  r 2 x 2 y 2 (c)  f (x, y ) =  r 2 ax 2 by 2 (f )  f (x, y ) = y 2 x 2 3. Describe las curvas de nivel de las siguientes funciones (a)  f (x, y) =  x x 2 + y 2  (e)  f (x, y) = x 2 + y 2 x 2 y 2 (b)f (x, y ) = | x y|  (f )  f (x, y ) = ln(x y ) (c)  f (x, y ) = 6 2x 3y  (g)  f (x, y) = e xy (d)f (x, y ) = e yx 2 (h)  f (x, y) = |x| + y 4.  Modelo de las  La cantidad de tiempo promedio que un cliente espera en una la para recibir un servicio es  W (x, y ) =  1 x y , x > y donde  y  es el ritmo o tasa media de llegadas, expresada como n´ umero de clientes por unidad de tiempo, y  x  es el ritmo o tasa media de servicio, expresada en las mismas unidades. Eval´ ue cada una de las siguientes cantidades. W (15, 9), W (15, 13), W (12, 7), W (5, 2) 5.  Potencial ectrico El p otencial e ect ric o V  en cualquier punto es V  (x, y) =  5  25 + x 2 + y 2 Dibuje las curvas equipotenciales de  V  =  1 2 , V  =  1 3 , V  =  1 4 6.  Gases  La temperatura, presi´ on y volumen de un gas ideal encerrado est´ an relacionados por medio de  T  = 0.01PV  , donde  T ,P  y  V  se miden en kelvins,atm´ osferas y litros, respectivamente. Dibuje las isotermas T  = 300K,  400K  y 600K . 7. Compruebe que las par´ abolas  x  =  y 2 son curvas de nivel de la funci´ on  xy x 2 + y 2  deducir que no existe limite doble en el origen de la funci´ on. 8. Determine las curvas de nivel de  f (x, y) =  xy x + y 2  deducir que no existe el limite doble en el origen. 9. Compruebe que los siguientes l´ ımites no existen (a) lim (x,y)(0,0) y + e x 1 x + y  (b) lim (x,y)(0,0) y + senx x + y 1

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7/17/2019 Semana 4

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UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLOGICA DE LIMA SURCARRERA PROFESIONAL DE INGIENERIA DE SISTEMAS

Matematica III - ciclo 2015II -Funciones de varias variables(Dominio, lımites y continuidad)

1. Describe el dominio y el rango de las siguientes funciones:

(a)  f (x, y) =  x + y |x| + |y|

(f)  f (x, y) =  x + y

√ x + y

(b)  f (x, y) = x + y

xy  (g)  f (x, y) =

  xy

x − y

(c)  f (x, y) =arcos(x + y) (h)  f (x, y) =arcsen(y/x)

(d)  f (x,y,z ) = 

x2 + y2 + 3z 2 − 1 (i)  f (x,y,z ) = ln(yz ) − x

(e)  f (x, y) = ex/y (j)  f (x, y) = ln(4 − x2 − y2)

2. Describe la grafica de las siguientes funciones

(a)  f (x, y) = k   (d)  f (x, y) = ax + by + c

(b)  f (x, y) = 

x2

+ y2

(e)  f (x, y) = 

r2

− x2

− y2

(c)  f (x, y) = 

r2 − ax2 − by2 (f)  f (x, y) = y2 − x2

3. Describe las curvas de nivel de las siguientes funciones

(a)  f (x, y) =  x

x2 + y2  (e)  f (x, y) =

 x2 + y2

x2 − y2

(b)f (x, y) = |x − y|   (f)  f (x, y) = ln(x − y)

(c)  f (x, y) = 6 − 2x − 3y   (g)  f (x, y) = exy

(d)f (x, y) = ey−x2 (h)  f (x, y) = |x| + y

4.  Modelo de filas

 La cantidad de tiempo promedio que un cliente espera en una fila pararecibir un servicio es  W (x, y) =

  1

x − y, x > y

donde   y   es el ritmo o tasa media de llegadas, expresada como numero de clientes porunidad de tiempo, y   x   es el ritmo o tasa media de servicio, expresada en las mismasunidades. Evalue cada una de las siguientes cantidades.W (15, 9), W (15, 13), W (12, 7), W (5, 2)

5.   Potencial elctrico El potencial electrico V  en cualquier punto es V  (x, y) =  5 25 + x2 + y2

Dibuje las curvas equipotenciales de  V   =   12

, V   =   13

, V   =   14

6.   Gases  La temperatura, presion y volumen de un gas ideal encerrado estan relacionadospor medio de   T   = 0.01P V  , donde   T, P   y   V   se miden en kelvins,atmosferas y litros,respectivamente. Dibuje las isotermas  T  = 300K,   400K  y 600K .

7. Compruebe que las parabolas  x  =  y2 son curvas de nivel de la funcion  xy

x2 + y2  deducir

que no existe limite doble en el origen de la funcion.

8. Determine las curvas de nivel de  f (x, y) =  xy

x + y2 deducir que no existe el limite doble

en el origen.

9. Compruebe que los siguientes lımites no existen

(a) lim(x,y)→(0,0)

y + ex

− 1x + y   (b) lim(x,y)→(0,0)

y + senxx + y

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10. Calcule los siguientes lımites dobles, si existen

(a) lim(x,y)→(0,1)

x2y2 (g) lim(x,y)→(0,0)

exy − 1

xy

(b) lim(x,y)→(0,0)

sen(x2 + y2)

x2y2  (h) lim

(x,y)→(0,0)

xy + y2

x2 + y2

(c) lim(x,y)→(1,1)

x3y3 − 1

xy −

1  (i) lim

(x,y)→(0,0)

2xy3

x2 + y4

(d) lim(x,y)→(1,1)

xy − 1

1 + xy  (j) lim

(x,y)→(1,−1)

x2y

1 + xy2

(e) lim(x,y)→(0,0)

1 + x2 + y2

(x2+y2)−1(k) lim

(x,y)→(∞,∞)

x + y

2x2 + 3y2

(f) lim(x,y)→(−2,2)

xy + y − 3x − 2

x + 1  (l) lim

(x,y)→(0,0)

x2 − y2

x2 + y2

11. Calcule los siguientes lımites (Use coordenadas esfericas)

(a) lim(x,y,z)→(0,0,0)

x2 − y2 − z 2

x2

+ y2

+ z 2

  (c) lim(x,y,z)→(0,0,0)

xy − yz  − zx

x2

+ y2

+ z 2

(b) lim(x,y,z)→(0,0,0)

xyz 

x2 + y2 + z 2  (d) lim

(x,y,z)→(0,0,0)

xy + yz 2 + xz 2

x2 + y2 + z 4

12. Estudie la continuidad de las siguientes funciones

(a)  xsen  1

x2 + y2  (d)

  2x + y2

x2 + y2

(b)  x3 + ln y

(y − 1)3 + x6  (e)

  x2 + y2

ln(1 − x2 − y2)

(c)  f (x,y,z ) =  1 x2 + y2 + z 2

(f)  f (x,y,z ) =  z 

x2 + y2 − 413. Estudie la continuidad de las siguientes funciones:

(a)  f (x, y) =

xy2

x2 + y2  si (x, y) = (0, 0)

0 si (x, y) = (0, 0)(c)  f (x, y) =

x − y

x + y  si (x, y) = (0, 0)

0 si (x, y) = (0, 0)

(b) f (x, y) =

4x2y2

x2 + y2  si (x, y) = (0, 0)

2 si (x, y) = (0, 0)(d) f (x, y) =

  x2 + y2 si (x, y) = (1,−3)

10 si (x, y) = (1,−3)

(e)  f (x, y) =   xy

x2

+ y2

− 1

  si x2 + y2

= 1

0 si   x2 + y2 = 1

(f)  f (x, y) =

  xy

x2 + xy + y2  si (x, y) = (0, 0)

0 si (x, y) = (0, 0)

14. Analice la continuidad de la funcion compuesta  f  ◦ g

(a)  f (t) = t2;   g(x, y) = 2x − 3y   (c)  f (t) = 1/t;   g(x, y) = x2 + y2

(b) f (t) = 1/t;   g(x, y) = 2x− 3y   (d)  f (t) = 1/(1− t);   g(x, y) = x2 + y2

Villa El Salvador Octubre del 2015

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