Pregunta
upstudy study bank question image url

3. Siendo \( R \) limitada por \( y=\frac{1}{x^{3}}, x=1, x=3 \) e \( y=0 \), planteen las integrales con las que se calcula: i) el área de \( R \). ii) el volumen del sólido que genera \( R \) al rotar alrededor del eje \( y \). iii) el volumen del sólido que genera \( R \) al rotar alrededor de la recta \( y=-1 \). iv) el volumen del sólido que genera \( R \) al rotar alrededor de la recta \( x=4 \). 4. Calculen mediante integrales : a) el volumen de una esfera de radio \( a \). b) el volumen de un cono circular recto, siendo r el radio de la base y \( h \) la altura.

Ask by Ryan Mann. in Argentina
Mar 12,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

Responder

**Respuestas a los Problemas:** **3.** - **i) Área de \( R \):** \[ A = \int_{1}^{3} \frac{1}{x^{3}} \, dx \] - **ii) Volumen del sólido generado por \( R \) al rotar alrededor del eje \( y \):** \[ V = 2\pi \int_{1}^{3} \frac{1}{x^{2}} \, dx \] - **iii) Volumen del sólido generado por \( R \) al rotar alrededor de la recta \( y = -1 \):** \[ V = 2\pi \int_{1}^{3} \left( x + 1 \right) \cdot \frac{1}{x^{3}} \, dx \] - **iv) Volumen del sólido generado por \( R \) al rotar alrededor de la recta \( x = 4 \):** \[ V = \pi \int_{0}^{1} \left[ \left( 4 - \left( \frac{1}{y} \right)^{1/3} \right)^2 - \left( 4 - 1 \right)^2 \right] \, dy \] **4.** - **a) Volumen de una esfera de radio \( a \):** \[ V = \frac{4}{3} \pi a^{3} \] - **b) Volumen de un cono circular recto con radio de la base \( r \) y altura \( h \):** \[ V = \frac{1}{3} \pi r^{2} h \]

Solución

Alright, I need to address the given mathematical problems step by step. Let's start by understanding the first question, which involves setting up integrals for various geometric calculations based on the region \( R \) defined by the curves \( y = \frac{1}{x^{3}} \), \( x = 1 \), \( x = 3 \), and \( y = 0 \). **Problem 3:** - **i) Área de \( R \):** To find the area of region \( R \), I'll set up an integral with respect to \( x \) from \( x = 1 \) to \( x = 3 \). The area \( A \) can be calculated as: \[ A = \int_{1}^{3} \frac{1}{x^{3}} \, dx \] - **ii) Volumen del sólido generado por \( R \) al rotar alrededor del eje \( y \):** For the volume of the solid of revolution around the \( y \)-axis, I'll use the method of cylindrical shells. The volume \( V \) is given by: \[ V = 2\pi \int_{1}^{3} x \cdot \frac{1}{x^{3}} \, dx = 2\pi \int_{1}^{3} \frac{1}{x^{2}} \, dx \] - **iii) Volumen del sólido generado por \( R \) al rotar alrededor de la recta \( y = -1 \):** Rotating around a horizontal line requires adjusting the radius of the shell. The volume \( V \) is: \[ V = 2\pi \int_{1}^{3} (x - (-1)) \cdot \frac{1}{x^{3}} \, dx = 2\pi \int_{1}^{3} \left( x + 1 \right) \cdot \frac{1}{x^{3}} \, dx \] - **iv) Volumen del sólido generado por \( R \) al rotar alrededor de la recta \( x = 4 \):** Rotating around a vertical line involves integrating with respect to \( y \). First, express \( x \) in terms of \( y \): \[ y = \frac{1}{x^{3}} \implies x = \left( \frac{1}{y} \right)^{1/3} \] The limits for \( y \) are from \( y = 0 \) to \( y = \frac{1}{1^{3}} = 1 \). The volume \( V \) is: \[ V = \pi \int_{0}^{1} \left[ \left( 4 - \left( \frac{1}{y} \right)^{1/3} \right)^2 - \left( 4 - 1 \right)^2 \right] \, dy \] **Problem 4:** - **a) Volumen de una esfera de radio \( a \):** The volume \( V \) of a sphere is given by the integral: \[ V = \frac{4}{3} \pi a^{3} \] - **b) Volumen de un cono circular recto con radio de la base \( r \) y altura \( h \):** The volume \( V \) of a right circular cone is: \[ V = \frac{1}{3} \pi r^{2} h \] I need to ensure that all integrals are correctly set up and that the limits of integration are appropriate for each scenario. Additionally, for the sphere and cone, the standard formulas are well-known, but it's good to verify them using integration for completeness.

Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional

error msg
Explicar
Simplifique esta solución

Extra Insights

Para calcular el área de \( R \), que está limitada por \( y=\frac{1}{x^{3}} \), \( x=1 \), \( x=3 \) y \( y=0 \), se utiliza la integral definida: \[ A = \int_{1}^{3} \frac{1}{x^{3}} \, dx. \] Para el volumen del sólido que se genera al rotar \( R \) alrededor del eje \( y \), usaremos el método de los cilindros: \[ V = 2\pi \int_{1}^{3} x \cdot \frac{1}{x^{3}} \, dx = 2\pi \int_{1}^{3} \frac{1}{x^{2}} \, dx. \] Para el volumen al rotar alrededor de la recta \( y=-1 \), se ajusta la función a \( y + 1 \): \[ V = 2\pi \int_{1}^{3} \left(\frac{1}{x^{3}} + 1\right) x \, dx. \] Por último, al rotar alrededor de la recta \( x=4 \), se invierte la fórmula y se considera la distancia radial: \[ V = 2\pi \int_{1}^{3} (4 - x) \cdot \frac{1}{x^{3}} \, dx. \] Ahora, para calcular el volumen de una esfera de radio \( a \), se puede usar la fórmula estándar: \[ V = \frac{4}{3} \pi a^3. \] Si preferimos abordarlo mediante integrales, el volumen se puede encontrar a partir de: \[ V = \int_{-a}^{a} \pi (a^2 - x^2) \, dx. \] Para el volumen de un cono circular recto, la fórmula es: \[ V = \frac{1}{3} \pi r^2 h, \] y se puede validar mediante la integral: \[ V = \int_{0}^{h} \pi \left(\frac{r}{h} x\right)^2 \, dx, \] donde \( \frac{r}{h}x \) es el radio a una altura \( x \).

¡Prueba Premium ahora!
¡Prueba Premium y hazle a Thoth AI preguntas de matemáticas ilimitadas ahora!
Quizas mas tarde Hazte Premium
Estudiar puede ser una verdadera lucha
¿Por qué no estudiarlo en UpStudy?
Seleccione su plan a continuación
Prima

Puedes disfrutar

Empieza ahora
  • Explicaciones paso a paso
  • Tutores expertos en vivo 24/7
  • Número ilimitado de preguntas
  • Sin interrupciones
  • Acceso completo a Respuesta y Solución
  • Acceso completo al chat de PDF, al chat de UpStudy y al chat de navegación
Básico

Totalmente gratis pero limitado

  • Solución limitada
Bienvenido a ¡Estudia ahora!
Inicie sesión para continuar con el recorrido de Thoth AI Chat
Continuar con correo electrónico
O continuar con
Al hacer clic en "Iniciar sesión", acepta nuestros términos y condiciones. Términos de Uso & Política de privacidad