Paraestudiarformalmenteestasintuitivasnoiones geométrias,neesita- mosdenirprimero:
Deniión2.9 (Simetral). Dadosdos puntos
P, Q∈R
distintos, llama- mosSimetral deP
yQ
,ala retaL⊆R
quesatisfaeEnlagura,
L
essimetraldeP
yQ
.Denimosahoralasnoionesdeparalelismoyperpendiularidad: Deniión2.10 (Paralelismo). Dos retas
L
yL
′
son paralelas (deno- tado
L||L
′
) siL=L′
L=L′
obienL∩L
′=∅
.Deniión2.11 (Euaiónde la reta formaprinipal).
L:y=mx+n.
Observaión:Eslaroqueelpunto
(0, n)
satisfaelaeuaióndelareta, luego el signiado geométrio de la onstanten
orrespondea la altura dondelaretaortaalejeOY
.Ingeniería Matemática
FACULTAD DE CIENCIAS
FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
UNIVERSIDAD DE CHILE
Introducción al Cálculo 08-1
Guía BásiaDeterminarlaveraidaddelassiguientesarmaiones:
1. En el sistema deoordenadasartesianas,dadoun punto
P
,deno- minamosx
aladistaniadeP
alaretaOX
.2. En el sistema deoordenadasartesianas,dadoun punto
P
,deno- minamosx
aladistaniadeP
alaretaOY
.3. En el sistema deoordenadasartesianas,dadoun punto
P
,deno- minamosy
aladistaniadeP
alorigenO
.4. Sienelsistemadeoordenadasartesianasunpunto
P
seenuentra arribadelaretaOX
,entonesy >0
.5. Sienelsistemadeoordenadasartesianasunpunto
P
seenuentra arribadelaretaOX
,entonesx >0
.6. Sienelsistemadeoordenadasartesianasunpunto
P
seenuentra alaizquierdadelaretaOY
,entonesx <0
.7. Elpunto
P
= (−4,2)
estáauna distania4delejeOX
. 8. ElpuntoP
= (−4,2)
estáauna distania4delejeOY
. 9. ElpuntoP
= (−4,2)
estáauna distania-4delorigenO
. 10. ElejeOY
sedenominaejedelasabsisas.11. Eleje
OX
sedenominaejedelasabsisas. 12. ElejeOY
sedenominaejedelasordenadas.13. Elonjunto
A={(x, y) :
x=y= 0}
,orrespondealejeOX
. 14. ElonjuntoA={(x, y) :
x∈
R, y= 0}
,orrespondealejeOX
. 15. ElonjuntoA={(x, y) :
y∈
R, x= 0}
,orrespondealejeOX
. 16. El primer uadrante orresponde al onjuntoA
=
{(x, y) :
x
∈
17. El terer uadrante orresponde al onjunto
A
=
{(x, y) :
x <
0, y <0}
.18. Elsegundouadranteestáinluidoenelonjunto
A={(x, y) :
x <
0, y∈
R}
.19. El onjunto
A={(x, y) :
x= 0,∨y
= 0}
,orrespondeauniónde losdosejesOX
yOY
.20. Elonjunto
A={(x, y) :
xy= 0}
,orrespondealorigenO
. 21. El onjuntoA
=
{(x, y)
:
xy
6= 0}
, ontiene a todo el planogeométrio,salvoalorigen.
22. Elonjunto
A={(x, y) :
x= 3}
,orrespondeaunaretahorizon- tal.23. El onjunto
A={(x, y) :
x= 2}
, orrespondeauna quepasapor elpunto(2,54)
.24. El onjunto
A
=
{(x, y)
:
y
=
−1}
, orresponde a una reta horizontalqeuestáabajodelejeOX
.25. Dadosdospuntos
A= (x1, y1)
yB
= (x2, y2)
,ladistaniaentreellos orrespondeap
(x1+x2)2−(y1+y2)2
.26. Dadosdospuntos
A= (x1, y1)
yB
= (x2, y2)
,ladistaniaentreellos orrespondea(x1−x2)
2+ (y
1−y2)2
.27. Dadosdospuntos
A= (x1, y1)
yB
= (x2, y2)
,ladistaniaentreellos orrespondeap
(x1−y1)2+ (x2−y2)2
. 28. El onjuntoA={(x, y) :
x
2+y2= 3
}
,orrespondeaunairun- fereniaonentroenelorigen.29. Elonjunto
A={(x, y) :
x
2+y2=x
}
,orrespondeaunairun- fereniaonentroenelorigen.30. El onjunto
A
={(x, y) : (x+ 1)
2+y2
= 3}
, orresponde auna irunfereniaonentroenelelpunto
(−1,0)
.31. Lospuntos
(x, y)
quesatisfaenlaeuaión(x−1)
2+ (x+ 2)2= 1
, orrespondenaaquellosdelairunfereniadeentro(−1,2)
yradio1. 32. Lospuntos(x, y)
quesatisfaenlaeuaiónx
2+y2
−4y= 0
,orres- pondenaaquellosdelairunfereniadeentro(0,2)
yradio2. 33. Lospuntos(x, y)
quesatisfaenlaeuaiónx
2
−4y= 0
,orresponden aaquellosdelairunfereniadeentro(0,0)
yradio2.34. El onjunto
A=
{(x, y) :
x
2+y2+Ax+Bx+C
= 0
}
, siempre orrespondeaunairunferenia.35. Elonjunto
A={(x, y) :
x
2+y2+Ax+Bx+C= 0
}
orresponde aunairunfereniasóloenelasoqueA
,B
yC
sonpositivos. 36. ElonjuntoA={(x, y) :
x
2+y2+Ax+Bx+C= 0
}
orresponde aunairunfereniasiA
2+B2
−4C≥0
. 37. ElonjuntoA={(x, y) :
x
2+y2>4
}
orrespondealospuntosal interiordelairunfereniadeentro(0,0)
yradio 2.38. Elonjunto
A={(x, y) :
x
2+y2
−4≤0}
orrespondealospuntos alinteriordelairunfereniadeentro(0,0)
yradio2.39. Elonjunto
A={(x, y) :
x
2+ (y
−1)2
−5≤0}
orrespondealos puntosalinteriordelairunferenia deentro(0,1)
yradio5. 40. Dadosdos puntosA= (x1, y1)
yB
= (x2, y2)
distintos, six1
=x2
entoneslaretaquepasapor
A
yB
eshorizontal.41. Dadosdos puntos
A= (x1, y1)
yB
= (x2, y2)
distintos, six1
=x2
entoneslaretaquepasaporA
yB
esvertial.42. Dadosdospuntos
A= (x1, y1)
yB= (x2, y2)
distintos,six1=x2=
0
laretaquepasaporA
yB
eselejeOY
.43. Dados dos puntos
A
= (x1, y1)
yB
= (x2, y2)
distintos en ambas oordenadas, siunpuntoP
perteneealsegmentoAB
entonesperte- neealaretaquepasaporA
yB
.44. Dados dos puntos
A
= (x1, y1)
yB
= (x2, y2)
distintos en ambas oordenadas, si un puntoP
umple queA
pertenee al segmentoP B
entonesperteneealaretaquepasaporA
yB
.45. La euaión de la reta que pasa por los puntos
A
= (x1, y1)
yB= (x2, y2)
es(x−x1)(x2−x1) = (y−y1)(x2−x1)
.46. La euaión de la reta que pasa por los puntos
A
= (x1, y1)
yB= (x2, y2)
es(x−x1)(y2−y1) = (y−y1)(x2−x1)
.47. El onjunto
A={(x, y) :
ax+by+c= 0}
siempreorrespondea unareta.48. Elonjunto
A={(x, y) :
ax+by+c= 0}
orrespondeaunareta siemprequea6= 0
ob6= 0
.49. Elonjunto
A={(x, y) :
ax+by+c= 0}
orrespondeaunareta siemprequea6= 0
yb6= 0
.50. El onjunto
A
=
{(x, y) :
ax+by+c
= 0}
, ona
= 0
yb
6= 0
orrespondeaunaretainlinada.51. El onjunto
A
=
{(x, y) :
ax+by+c
= 0}
, ona
6= 0
yb
6= 0
orrespondeaunaretainlinada.52. Dadaunareta
L:ax+by+c= 0
, onb6= 0
ydospuntos(x1, y1)
y(x2, y2)
ualesquieraenella,eluoientey2−y1
x2−x1
esonstante.
53. Dadaunareta
L:ax+by+c= 0
, onb6= 0
ydospuntos(x1, y1)
y(x2, y2)
ualesquieraenella,eluoientey2−y1
x2−x1
esiguala
b−a
. 54. Sim
eslapendientedeunaretaL
,entonesestasepuedeesribiromo
(y−y0) =m(x−x0)
,on(x0, y0)
ualquierpuntoqueperteneza aella.55. Si
m
eslapendientedeunaretaL
,entonesestasepuedeesribir omom(y−y0) = (x−x0)
,on(x0, y0)
ualquierpuntoqueperteneza aella.Ingeniería Matemática
FACULTAD DE CIENCIAS
FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
UNIVERSIDAD DE CHILE
Introducción al Cálculo 08-1
Guía de Ejeriios1. Dadalaeuaión dela reta
y+ 7x= 2y−1
, determineuáles de los siguientespuntosperteneenalareta:(a)
(1,0)
. (b)(0,0)
. ()(1,8)
. (d)(15,2)
. (e)(1,15)
. 2. Dadalairunferenia(x−1)
2+ (y+ 1)2= 1
,determineuálesde los siguientespuntosperteneenalareta:
(a)
(1,−1)
. (b)(1,1)
.()
(2,−1)
. (d)(1,0)
.(e)
(0,−1)
.3. Determinelaseuaionesdelassiguientes retas: (a) Tienependiente
0
ypasapor(−1,2)
. (b) Pasapor(3,2)
y(9,7)
.() Pasapor
(−1,0)
ytienependiente−8
.(d) Pasa porla interseión de
L1
:
x= 0
onL2
:
y
=
−1
y tiene pendiente6.(e) Pasaporlainterseiónde
L1: 2x+y= 0
onL2:
x=−2y
yla interseióndeL3: 3x−6y= 2
onL4: 4x+ 1 = 0
.4. Determinelaseuaionesdelassiguientes irunferenias: (a) Radio
2
yentroen(1,2)
.(b) Pasa por
(−2,0)
,tiene radio2
y laoordenadax
del entro es1
. >Esúnialasoluión?.5. Considerelaeuaión
Ax
2+By2+Cx+Dy+E= 0
.(a) >Bajoquéondiionessobrelosoeientes
A, B, C, D, E
,laeua- iónrepresentaunareta?.En esteaso,>Cuál eslapendientede lareta?(b) >Bajoquéondiionessobrelosoeientes
A, B, C, D, E
,laeua- iónrepresentaunairunferenia?.Enesteaso,>Cuáleselentro yelradio?6. Dadaslassiguienteseuaiones,determinesirepresentanretasóirun- ferenias. Expliitarpendiente yoeiente de posiión, obien, entro yradio,segúnorresponda.
(a)
2y+ 3x
2= 3(y+x)2
−3y2
(b)3x
2+ 2y2= (y+ 1)2+ 5
()2 +y= 3(y+x)
(d)(x+y)
2=x+y+ 2xy
(e)2x
2+ 3x+ 2y2+ 5y= 0
(f)(x+y)
2= (x−y)2
(g)y+ 2x= 2(y+x)−1
7. Esribadelastresformasdistintas,vistasenlase,lassiguientesretas. Enadaaso,indiquependiente yoeiente deposiión:
(a)
y= 3x+ 2
(b)x= 2y+ 1
()
2 +y+x= 0
(d)(y−1) = 2(x−2)
Ingeniería Matemática
FACULTAD DE CIENCIAS
FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
UNIVERSIDAD DE CHILE
Introducción al Cálculo 08-1
Guía de ProblemasLa presente guía le permitirá tener una idea bastante preisa del tipo de problemas que debe serapaz de resolver en una evaluaión y el tiempo promedioquedeberíademorarenresolverlos.Entotaldeberíapoderresol- verlaen 3horas.Le reomendamosque trabajeenella unahora antes de lalase detrabajo dirigido,que resuelvasusdudas en lalase detrabajo dirigidoyqueluegodediqueunahoraaesribirondetalleslassoluiones. Antes de omenzar,onsidere lassiguientes deniionespreliminares, que neesitarápararesolverlosproblemas.
Preliminar 1:Se die que dos retas
L
yL
′
son perpendiulares si sus pendientes satisfaen que
mL
·mL′
=
−1
. En el aso de segmentos, se onsideralaretaqueontienealsegmento.Preliminar2:Laeuaióndelaretatangente porunpunto
P
= (α, β)
aunairunfereniadeeuaiónx
2+y2=r2
es:
xα+yβ=r
2
.
P
sellama punto detangenia.P1. (15min.)Dadoelpunto
P
deoordenadas(a, b)
ylaretaL
deeua- ióny=mx
,determinarlaeuaióndelaretaquepasaporP
ytal queeltrazo que determinadopor la interseiónde ella onlosejes, quedadimidiadoporL
.P2. (15 min.) Un triángulo
ABC
isóseles (AC
=
BC
) y retángulo enC
, varía detal manera que su vértieA
permanee jo en el origen del sistema de oordenadas y su vértieB
se mueve sobre la reta deeuaiónx=a
. Determinarla euaióndel lugar geométrioque reorreelpuntoC
yreonoerlaguraquedesribe.P3. (15min.)Dadoselpunto
P
= (a, b)
ylaretaL:y
=mx
, setrazanP H
perpendiular aOX
yP K
perpendiular aL
. SiD
es elpunto medio deOP
yM
es el punto medio deHK
probar queDM
es perpendiularaHK
yDK
=DH
.P4. (15min.)Dosretasvariables
L1
yL2
quepasan,respetivamentepor dospuntos josA
yB
se ortanperpendiularmente enel puntoP
. DeterminarellugargeométriodeP
.P5. (30min.)Sean
L1:x+2y+4 = 0
,L2:x−y−1 = 0
,yL3:−x+3y−3 =
a) Perímetrodeltriángulo
ABC
. b) AreadeltriánguloABC
.) Laeuaióndelairunferenia irunsrita.
P6. (30min.) Se onsideran tres puntos
O, A, B
situados sobre un reta yse ontruyen dossemiirunferenias de diámetrosOA
yOB
, res- petivamente. Desde el punto medioM
del trazoAB
se levanta la perpendiular,ortandoalairunfereniamayorenR
yluegosetra- za la tangenteM P
ala irunferenia menor, siendoP
el punto de tangenia.Demuestre queO, P
yR
seenuentransobre una misma reta.P7. (30min.) La base de untriángulo está ja, siendo sus vérties
A
=
(0,0)
,B= (b,0)
.ElvértieC
estásobrelaretay=c
,b >0
yc >0
. Determinar el lugar geométrio orrespondiente a la interseión de lastresalturas.P8. (30 min.)Considere lairunferenia de euaión
x
2+y2
= 1
. Una retavariableL
quepasa porel origen,intersetaalairunferenia enlospuntosQ
yS
.Determinar,analítiamente,ellugargeométrio dela interseión delas tangentes a lairunferenia porlospuntosIngeniería Matemátia
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Ahí enontrarás las guías de ejeriios y problemas, además de informaión aeradeuálseráladinámiadelurso.