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Para cada función, igualamos a una constante \( c \) y resolvemos para \( y \) en términos de \( x \). Las curvas de nivel son:
1. **43.** \( y = 2x \pm \sqrt{c} \) (líneas paralelas)
2. **44.** \( y = x^3 - c \) (traslaciones de la curva \( y = x^3 \))
3. **45.** \( y = c - \sqrt{x} \) (traslaciones de la función \( \sqrt{x} \))
4. **46.** \( x^2 + 4y^2 = c \) (elipses centradas en el origen)
5. **47.** \( y = c e^{-x} \) (funciones exponenciales)
6. **48.** \( y = c \cos x \) (funciones coseno moduladas)
Estas ecuaciones representan las curvas de nivel para cada función, permitiendo dibujar el mapa de contorno.
Solución
\[
\textbf{43. } f(x,y) = (y-2x)^2
\]
Para obtener las curvas de nivel, igualamos la función a una constante \( c \):
\[
(y-2x)^2 = c
\]
- Si \( c = 0 \), se cumple:
\[
y-2x = 0 \quad \Longrightarrow \quad y=2x.
\]
- Si \( c > 0 \), se tiene:
\[
y-2x = \sqrt{c} \quad \text{o} \quad y-2x=-\sqrt{c},
\]
de donde obtenemos:
\[
y = 2x \pm \sqrt{c}.
\]
Por tanto, cada curva de nivel corresponde a dos líneas paralelas (simétricas respecto a \( y=2x \)).
---
\[
\textbf{44. } f(x,y)=x^3-y
\]
Establecemos la ecuación de nivel:
\[
x^3-y=c \quad \Longrightarrow \quad y=x^3-c.
\]
Cada valor constante \( c \) desplaza verticalmente la gráfica de la función \( y=x^3 \). Las curvas de nivel son, en esencia, la misma curva cúbica trasladada según \( c \).
---
\[
\textbf{45. } f(x,y)=\sqrt{x}+y
\]
Igualamos a \( c \):
\[
\sqrt{x}+y=c \quad \Longrightarrow \quad y=c-\sqrt{x}.
\]
Recordemos que \(\sqrt{x}\) está definida para \( x\ge 0 \). Cada curva de nivel es la gráfica de la función \( y=c-\sqrt{x} \), que corresponde a la traslación vertical hacia abajo de la función \(\sqrt{x}\) invertida.
---
\[
\textbf{46. } f(x,y)=\ln\left(x^2+4y^2\right)
\]
Para las curvas de nivel, tenemos:
\[
\ln\left(x^2+4y^2\right)=c.
\]
Aplicamos la exponencial a ambos lados:
\[
x^2+4y^2=e^c.
\]
Si definimos \( a=e^c \) (con \( a>0 \)), obtenemos:
\[
x^2+4y^2=a.
\]
Esta ecuación representa una elipse centrada en el origen. Para verlo de forma estándar, dividimos ambos lados:
\[
\frac{x^2}{a}+\frac{y^2}{a/4}=1.
\]
Cada valor de \( c \) (o equivalentemente de \( a \)) genera una elipse de distinto tamaño, pero con misma forma.
---
\[
\textbf{47. } f(x,y)=y e^x
\]
Para las curvas de nivel se impone:
\[
y e^x=c \quad \Longrightarrow \quad y=c\,e^{-x}.
\]
Cada valor constante \( c \) genera una curva exponencial, la cual decrece o crece dependiendo del signo de \( c \). Por ejemplo, para \( c>0 \) se tiene una función exponencial decreciente en \( y \) conforme \( x \) aumenta, y para \( c<0 \) la gráfica es la imagen reflejada respecto del eje \( x \).
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\[
\textbf{48. } f(x,y)=y \sec x
\]
Igualamos a \( c \):
\[
y\sec x=c \quad \Longrightarrow \quad y=c\cos x.
\]
Las curvas de nivel son de la forma:
\[
y=c \cos x,
\]
las cuales son funciones periódicas en \( x \) moduladas por el valor constante \( c \). El patrón es similar a la gráfica del coseno escalada verticalmente por \( c \).
---
Estos son los pasos para determinar las curvas de nivel de cada una de las funciones planteadas y por ende para dibujar sus mapas de contorno.
Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional

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