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Capítulo 2

Punto de control

2.3

Los vectores a,a, b,b, y ee son equivalentes.

2.4

〈 3 , 7 〉 〈 3 , 7 〉

2.5

a. ‖a‖=52 ,‖a‖=52 , b. b=〈–4,−3〉,b=〈–4,−3〉, c. 3a−4b=〈37,15〉3a−4b=〈37,15〉

2.7

v = 〈 −5 , 5 3 〉 v = 〈 −5 , 5 3 〉

2.8

〈 − 45 85 , − 10 85 〉 〈 − 45 85 , − 10 85 〉

2.9

a=16i−11j,a=16i−11j, b=−2 2 i−2 2 jb=−2 2 i−2 2 j

2.10

Aproximadamente 516516 mph

2.12

5 2 5 2

2.13

z = –4 z = –4

2.14

( x + 2 ) 2 + ( y − 4 ) 2 + ( z + 5 ) 2 = 52 ( x + 2 ) 2 + ( y − 4 ) 2 + ( z + 5 ) 2 = 52

2.15

x 2 + ( y − 2 ) 2 + ( z + 2 ) 2 = 14 x 2 + ( y − 2 ) 2 + ( z + 2 ) 2 = 14

2.16

El conjunto de puntos forma los dos planos y=−2y=−2 y z=3.z=3.

2.17

Un cilindro de radio 4 centrado en la línea con x=0yz=2 .x=0yz=2 .

2.18

S T → = 〈 –1 , −9 , 1 〉 = − i − 9 j + k S T → = 〈 –1 , −9 , 1 〉 = − i − 9 j + k

2.19

〈 1 3 10 , − 5 3 10 , 8 3 10 〉 〈 1 3 10 , − 5 3 10 , 8 3 10 〉

2.20

v = 〈 16 2 , 12 2 , 20 2 〉 v = 〈 16 2 , 12 2 , 20 2 〉

2.21

7

2.22

a. (r.p)q=〈12,–12,12〉;(r.p)q=〈12,–12,12〉; b. ‖p‖2 =53‖p‖2 =53

2.23

θ≈0,22θ≈0,22 rad

2.24

x = 5 x = 5

2.25

a. α≈1,04α≈1,04 rad; b. β≈2,58β≈2,58 rad; c. γ≈1,40γ≈1,40 rad

2.26

Ventas = 15.685,50 dólares; ganancia = 14.073,15 dólares

2.27

v=p+q,v=p+q, donde p=185i+95jp=185i+95j y q=75i−145jq=75i−145j

2.28

21 nudos

2.29

150 ft-lb

2.30

i − 9 j + 2 k i − 9 j + 2 k

2.31

Arriba (la dirección z positiva)

2.32

− i − i

2.33

− k − k

2.34

16 16

2.35

40 40

2.36

8 i − 35 j + 2 k 8 i − 35 j + 2 k

2.37

〈 −3 194 , –13 194 , 4 194 〉 〈 −3 194 , –13 194 , 4 194 〉

2.38

6 13 6 13

2.39

17 17

2.40

88 unidades3

2.41

No, el triple producto escalar es −4≠0,−4≠0, por lo que los tres vectores forman las aristas adyacentes de un paralelepípedo. No son coplanarios.

2.42

2020 N

2.43

Posible conjunto de ecuaciones paramétricas: x=1+4t,y=−3+t,z=2 +6t;x=1+4t,y=−3+t,z=2 +6t;

conjunto relacionado de ecuaciones simétricas: x–14=y+3=z−2 6x–14=y+3=z−2 6

2.44

x = −1 − 7 t , y = 3 − t , z = 6 − 2 t , 0 ≤ t ≤ 1 x = −1 − 7 t , y = 3 − t , z = 6 − 2 t , 0 ≤ t ≤ 1

2.45

10 7 10 7

2.46

Estas líneas son sesgadas porque sus vectores directores no son paralelos y no hay ningún punto (x,y,z)(x,y,z) que se encuentre en ambas líneas.

2.47

−2(x–1)+(y+1)+3(z–1)=0−2(x–1)+(y+1)+3(z–1)=0 o −2x+y+3z=0−2x+y+3z=0

2.48

15 21 15 21

2.49

x = t , y = 7 − 3 t , z = 4 – 2 t x = t , y = 7 − 3 t , z = 4 – 2 t

2.50

1,441,44 rad

2.51

9 30 9 30

2.53

Las trazas paralelas al plano xy son elipses y las paralelas a los planos xz y yz son hipérbolas. En concreto, la traza en el plano xy es la elipse x2 32 +y2 2 2 =1,x2 32 +y2 2 2 =1, la traza en el plano xz es la hipérbola x2 32 −z2 52 =1,x2 32 −z2 52 =1, y la traza en el plano yz es la hipérbola y2 2 2 −z2 52 =1y2 2 2 −z2 52 =1 (vea la siguiente figura).

2.54

Hiperboloide de una hoja, centrado en (0,0,1)(0,0,1)

2.55

Las coordenadas rectangulares del punto son (532 ,52 ,4).(532 ,52 ,4).

2.56

( 8 2 , 3 π 4 , –7 ) ( 8 2 , 3 π 4 , –7 )

2.57

Esta superficie es un cilindro de radio 6.6.

2.58



Cartesiano: (−32 ,−12 ,3),(−32 ,−12 ,3), cilíndrico: (1,−5π6,3)(1,−5π6,3)

2.59

a. Este es el conjunto de todos los puntos 1313 unidades desde el origen. Este conjunto forma una esfera de radio 13.13. b. Este conjunto de puntos forma un semiplano. El ángulo entre el semiplano y el eje x positivo es θ=2 π3.θ=2 π3. c. Supongamos que PP es un punto en esta superficie. El vector de posición de este punto forma un ángulo de φ=π4φ=π4 con el eje z positivo, lo que significa que los puntos más cercanos al origen están más cerca del eje. Estos puntos forman un semicono.

2.60

( 4.000 , 151 ° , 124 ° ) ( 4.000 , 151 ° , 124 ° )

2.61

Coordenadas esféricas con el origen situado en el centro de la tierra, el eje z alineado con el Polo Norte y el eje x alineado con el primer meridiano

Sección 2.1 ejercicios

1.

a. PQ→=〈2 ,2 〉;PQ→=〈2 ,2 〉; b. PQ→=2 i+2 jPQ→=2 i+2 j

3.

a. QP→=〈–2,−2〉;QP→=〈–2,−2〉; b. QP→=–2i−2 jQP→=–2i−2 j

5.

a. PQ→+PR→=〈0,6〉;PQ→+PR→=〈0,6〉; b. PQ→+PR→=6jPQ→+PR→=6j

7.

a. 2 PQ→−2 PR→=〈8,−4〉;2 PQ→−2 PR→=〈8,−4〉; b. 2 PQ→−2 PR→=8i−4j2 PQ→−2 PR→=8i−4j

9.

a. 〈12 ,12 〉;〈12 ,12 〉; b. 12 i+12 j12 i+12 j

11.

〈 3 5 , 4 5 〉 〈 3 5 , 4 5 〉

13.

Q ( 0 , 2 ) Q ( 0 , 2 )

15.

a. a+b=3i+4j,a+b=3i+4j, a+b=〈3,4〉;a+b=〈3,4〉; b. a−b=i−2 j,a−b=i−2 j, a−b=〈1,−2〉;a−b=〈1,−2〉; c. Las respuestas variarán; d 2 a=4i+2 j,2 a=4i+2 j, 2 a=〈4,2 〉,2 a=〈4,2 〉, −b=−i−3j,−b=−i−3j, −b=〈–1,−3〉,−b=〈–1,−3〉, 2 a−b=3i−j,2 a−b=3i−j, 2 a−b=〈3,−1〉2 a−b=〈3,−1〉

17.

15 15

19.

λ = −3 λ = −3

21.

a. a(0)=〈1,0〉,a(0)=〈1,0〉, a(π)=〈–1,0〉;a(π)=〈–1,0〉; b. Las respuestas pueden variar; c. Las respuestas pueden variar

23.

Las respuestas pueden variar

25.

v = 〈 21 5 , 28 5 〉 v = 〈 21 5 , 28 5 〉

27.

v = 〈 21 34 34 , − 35 34 34 〉 v = 〈 21 34 34 , − 35 34 34 〉

29.

u = 〈 3 , 1 〉 u = 〈 3 , 1 〉

31.

u = 〈 0 , 5 〉 u = 〈 0 , 5 〉

33.

u = 〈 −5 3 , 5 〉 u = 〈 −5 3 , 5 〉

35.

θ = 7 π 4 θ = 7 π 4

37.

Las respuestas pueden variar

39.

a. z0=f(x0)+f′(x0);z0=f(x0)+f′(x0); b. u=11+[f′(x0)]2 〈1,f′(x0)〉u=11+[f′(x0)]2 〈1,f′(x0)〉

43.

D ( 6 , 1 ) D ( 6 , 1 )

45.

〈 60,62 , 35 〉 〈 60,62 , 35 〉

47.

Los componentes horizontal y vertical son 750750 ft/s y 1299,041299,04 ft/s, respectivamente.

49.

La magnitud de la fuerza resultante es 94,7194,71 lb; el ángulo director es 13,42°.13,42°.

51.

La magnitud del tercer vector es 60,0360,03 N; el ángulo director es 259,38°.259,38°.

53.

La nueva velocidad del avión con respecto al suelo es 572,19572,19 mph; la nueva dirección es N41,82E.N41,82E.

55.

‖T1‖=30,13lb,‖T1‖=30,13lb, ‖T2 ‖=38,35lb‖T2 ‖=38,35lb

57.

‖v1‖=750‖v1‖=750 lb, ‖v2 ‖=1299‖v2 ‖=1299 lb

59.

Los dos componentes horizontales y verticales de la fuerza de tensión son 2828 lb y 4242 lb, respectivamente.

Sección 2.2 ejercicios

61.

a. (2 ,0,5),(2 ,0,0),(2 ,3,0),(0,3,0),(0,3,5),(0,0,5);(2 ,0,5),(2 ,0,0),(2 ,3,0),(0,3,0),(0,3,5),(0,0,5); b. 3838

63.

Una unión de dos planos: y=5y=5 (un plano paralelo al plano xz) y z=6z=6 (un plano paralelo al plano xy)

65.

Un cilindro de radio 11 centrado en la línea y=1,z=1y=1,z=1

67.

z = 1 z = 1

69.

z = –2 z = –2

71.

( x + 1 ) 2 + ( y − 7 ) 2 + ( z − 4 ) 2 = 16 ( x + 1 ) 2 + ( y − 7 ) 2 + ( z − 4 ) 2 = 16

73.

( x + 3 ) 2 + ( y − 3,5 ) 2 + ( z − 8 ) 2 = 29 4 ( x + 3 ) 2 + ( y − 3,5 ) 2 + ( z − 8 ) 2 = 29 4

75.

Centro C(0,0,2 )C(0,0,2 ) y radio 11

77.

a. PQ→=〈–4,–1,2 〉;PQ→=〈–4,–1,2 〉; b. PQ→=−4i−j+2 kPQ→=−4i−j+2 k

79.

a. PQ→=〈6,−24,24〉;PQ→=〈6,−24,24〉; b. PQ→=6i−24j+24kPQ→=6i−24j+24k

81.

Q ( 5 , 2 , 8 ) Q ( 5 , 2 , 8 )

83.

a+b=〈–6,4,−3〉,a+b=〈–6,4,−3〉, 4a=〈–4,−8,16〉,4a=〈–4,−8,16〉, −5a+3b=〈−10,28,−41〉−5a+3b=〈−10,28,−41〉

85.

a+b=〈–1,0,−1〉,a+b=〈–1,0,−1〉, 4a=〈0,0,−4〉,4a=〈0,0,−4〉, −5a+3b=〈−3,0,5〉−5a+3b=〈−3,0,5〉

87.

‖u−v‖=38,‖u−v‖=38, ‖−2u‖=2 29‖−2u‖=2 29

89.

‖u−v‖=2 ,‖u−v‖=2 , ‖−2u‖=2 13‖−2u‖=2 13

91.

a = 3 5 i − 4 5 j a = 3 5 i − 4 5 j

93.

〈 2 62 i − 7 62 j + 3 62 k 〉 〈 2 62 i − 7 62 j + 3 62 k 〉

95.

〈 − 2 6 , 1 6 , 1 6 〉 〈 − 2 6 , 1 6 , 1 6 〉

97.

Vectores equivalentes

99.

u = 〈 70 59 , − 10 59 , 30 59 〉 u = 〈 70 59 , − 10 59 , 30 59 〉

101.

u = 〈 − 4 5 sen t , − 4 5 cos t , − 2 5 〉 u = 〈 − 4 5 sen t , − 4 5 cos t , − 2 5 〉

103.

〈 5 154 , 15 154 , − 60 154 〉 〈 5 154 , 15 154 , − 60 154 〉

105.

α=−7,α=−7, β=−15β=−15

111.

a. F=〈30,40,0〉;F=〈30,40,0〉; b. 53°53°

113.

D = 10 k D = 10 k

115.

F 4 = 〈 −20 , –7 , −3 〉 F 4 = 〈 −20 , –7 , −3 〉

117.

a. F=–19,6k,F=–19,6k, ‖F‖=19,6‖F‖=19,6 N; b. T=19,6k,T=19,6k, ‖T‖=19,6‖T‖=19,6 N

119.

a. F=−294kF=−294k N; b. F1=〈−4933,49,−98〉,F1=〈−4933,49,−98〉, F2 =〈−4933,−49,−98〉,F2 =〈−4933,−49,−98〉, y F3=〈9833,0,−98〉F3=〈9833,0,−98〉 (cada componente se expresa en newtons)

121.

a. v(1)=〈–0,84,0,54,2 〉v(1)=〈–0,84,0,54,2 〉 (cada componente se expresa en centímetros por segundo); ‖v(1)‖=2,24‖v(1)‖=2,24 (expresado en centímetros por segundo); a(1)=〈–0,54,−0,84,0〉a(1)=〈–0,54,−0,84,0〉 (cada componente expresado en centímetros por segundo al cuadrado);

b.

Sección 2.3 ejercicios

123.

6

125.

0

127.

(a.b)c=〈−11,−11,11〉;(a.b)c=〈−11,−11,11〉; (a.c)b=〈−20,−35,5〉(a.c)b=〈−20,−35,5〉

129.

(a.b)c=〈1,0,−2〉;(a.b)c=〈1,0,−2〉; (a.c)b=〈1,0,−1〉(a.c)b=〈1,0,−1〉

131.

a. θ=2,82θ=2,82 rad; b. θθ no es agudo.

133.

a. θ=π4θ=π4 rad; b. θθ es agudo.

135.

θ = π 2 θ = π 2

137.

θ = π 3 θ = π 3

139.

θ=2 θ=2 rad

141.

Ortogonal

143.

No es ortogonal

145.

a=〈−4α3,α〉,a=〈−4α3,α〉, donde α≠0α≠0 es un número real

147.

u=−αi+αj+βk,u=−αi+αj+βk, donde αα y ββ son números reales de modo que α2 +β2 ≠0α2 +β2 ≠0

149.

α = −6 α = −6

151.

a. OP→=4i+5j,OP→=4i+5j, OQ→=5i−7j;OQ→=5i−7j; b. 105,8°105,8°

153.

68,33 ° 68,33 °

155.

u y v son ortogonales; v y w son ortogonales.

161.

a. cosα=2 3,cosβ=2 3,cosα=2 3,cosβ=2 3, y cosγ=13;cosγ=13; b. α=48°,α=48°, β=48°,β=48°, y γ=71°γ=71°

163.

a. cosα=−130,cosβ=530,cosα=−130,cosβ=530, y cosγ=2 30;cosγ=2 30; b. α=101°,α=101°, β=24°,β=24°, y γ=69°γ=69°

167.

a. w=〈8029,3229〉;w=〈8029,3229〉; b. compuv=1629compuv=1629

169.

a. w=〈2413,0,1613〉;w=〈2413,0,1613〉; b. compuv=813compuv=813

171.

a. w=〈2425,−1825〉;w=〈2425,−1825〉; b. q=〈5125,6825〉,q=〈5125,6825〉, v=w+q=〈2425,−1825〉+〈5125,6825〉v=w+q=〈2425,−1825〉+〈5125,6825〉

173.

a. 2 2 ;2 2 ; b. 109,47°109,47°

175.

17 N . m 17 N . m

177.

1.175 ft.lbft.lb

179.

W = 43.301,27 ft-lbft-lb

181.

a. ‖F1+F2 ‖=52,9‖F1+F2 ‖=52,9 lb; b. Los ángulos directores son α=74,5°,α=74,5°, β=36,7°,β=36,7°, y γ=57,7°.γ=57,7°.

Sección 2.4 ejercicios

183.

a. u×v=〈0,0,4〉;u×v=〈0,0,4〉;
b.

185.

a. u×v=〈6,−4,2 〉;u×v=〈6,−4,2 〉;
b.

187.

−2 j − 4 k −2 j − 4 k

189.

w = − 1 3 6 i − 7 3 6 j − 2 3 6 k w = − 1 3 6 i − 7 3 6 j − 2 3 6 k

191.

w = – 4 21 i − 2 21 j − 1 21 k w = – 4 21 i − 2 21 j − 1 21 k

193.

α = 10 α = 10

197.

−3 i + 11 j + 2 k −3 i + 11 j + 2 k

199.

w = 〈 –1 , e t , − e − t 〉 w = 〈 –1 , e t , − e − t 〉

201.

−26 i + 17 j + 9 k −26 i + 17 j + 9 k

203.

72 ° 72 °

209.

7 7

211.

a. 56;56; b. 562 ;562 ; c. 56595659

213.

a. 2 ;2 ; b. 2 2

215.

v.(u×w)=−1,v.(u×w)=−1, w.(u×v)=1w.(u×v)=1

217.

a=〈1,2 ,3〉,a=〈1,2 ,3〉, b=〈0,2 ,5〉,b=〈0,2 ,5〉, c=〈8,9,2 〉;c=〈8,9,2 〉; a.(b×c)=−9a.(b×c)=−9

219.

a. α=1;α=1; b. h=1,h=1,

225.

Sí, AD→=αAB→+βAC→,AD→=αAB→+βAC→, donde α=–1α=–1 y β=1.β=1.

227.

− k − k

229.

〈 0 , ± 4 5 , ∓ 2 5 〉 〈 0 , ± 4 5 , ∓ 2 5 〉

233.

w=〈w3−1,w3+1,w3〉,w=〈w3−1,w3+1,w3〉, donde w3w3 es un número real cualquiera

235.

8,66 ft-lb

237.

559 N

239.

F = 4,8 × 10 −15 k N F = 4,8 × 10 −15 k N

241.

a. B(t)=〈2 sent5,−2 cost5,15〉;B(t)=〈2 sent5,−2 cost5,15〉;
b.

Sección 2.5 ejercicios

243.

a. r=〈−3,5,9〉+t〈7,–12,−7〉,r=〈−3,5,9〉+t〈7,–12,−7〉, t∈ℝ;t∈ℝ; b. x=−3+7t,y=5−12t,z=9−7t,x=−3+7t,y=5−12t,z=9−7t, t∈ℝ;t∈ℝ; c. x+37=y−5−12=z−9−7;x+37=y−5−12=z−9−7; d. x=−3+7t,y=5−12t,z=9−7t,x=−3+7t,y=5−12t,z=9−7t, t∈[0,1]t∈[0,1]

245.

a. r=〈–1,0,5〉+t〈5,0,−2〉,r=〈–1,0,5〉+t〈5,0,−2〉, t∈ℝ;t∈ℝ; b. x=−1+5t,y=0,z=5−2 t,x=−1+5t,y=0,z=5−2 t, t∈ℝ;t∈ℝ; c. x+15=z−5−2,y=0;x+15=z−5−2,y=0; d. x=−1+5t,y=0,z=5−2 t,x=−1+5t,y=0,z=5−2 t, t∈[0,1]t∈[0,1]

247.

a. x=1+t,y=−2+2 t,z=3+3t,x=1+t,y=−2+2 t,z=3+3t, t∈ℝ;t∈ℝ; b. x–11=y+2 2 =z−33;x–11=y+2 2 =z−33; c. (0,−4,0)(0,−4,0) grandes.

249.

a. x=3+t,y=1,z=5,x=3+t,y=1,z=5, t∈ℝ;t∈ℝ; b. y=1,z=5;y=1,z=5; c. La línea no interseca el plano xy.

251.

a. P(1,3,5),P(1,3,5), v=〈1,1,4〉;v=〈1,1,4〉; b. 33

253.

2 2 3 2 2 3

255.

a. Paralelas; b. 2 32 3

259.

( −12 , 6 , –4 ) ( −12 , 6 , –4 )

261.

Las líneas son sesgadas.

263.

Las líneas son iguales.

265.

a. x=1+t,y=1−t,z=1+2 t,x=1+t,y=1−t,z=1+2 t, t∈ℝ;t∈ℝ; b. Por ejemplo, la línea que pasa por AA con vector director j:x=1,z=1;j:x=1,z=1; c. Por ejemplo, la línea que pasa por AA y punto (2 ,0,0)(2 ,0,0) que pertenece a LL es una línea que interseca; L:x–1−1=y−1=z–1L:x–1−1=y−1=z–1

267.

a. 3x−2 y+4z=0;3x−2 y+4z=0; b. 3x−2 y+4z=03x−2 y+4z=0

269.

a. (x–1)+2 (y−2 )+3(z−3)=0;(x–1)+2 (y−2 )+3(z−3)=0; b. x+2 y+3z−14=0x+2 y+3z−14=0

271.

a. n=4i+5j+10k;n=4i+5j+10k; b. (5,0,0),(5,0,0), (0,4,0),(0,4,0), y (0,0,2 );(0,0,2 );
c.

273.

a. nn =3i−2 j+4k;nn =3i−2 j+4k; b. (0,0,0);(0,0,0);
c.

275.

( 3 , 0 , 0 ) ( 3 , 0 , 0 )

277.

x=−2+2 t,y=1−3t,z=3+t,x=−2+2 t,y=1−3t,z=3+t, t∈ℝt∈ℝ

281.

a. −2y+3z–1=0;−2y+3z–1=0; b. 〈0,–2,3〉.〈x–1,y−1,z–1〉=0;〈0,–2,3〉.〈x–1,y−1,z–1〉=0; c. x=0,y=−2t,z=3t,x=0,y=−2t,z=3t, t∈ℝt∈ℝ

283.

a. Las respuestas pueden variar; b. x–11=z−6−1,y=4x–11=z−6−1,y=4

285.

2 x − 5 y − 3 z + 15 = 0 2 x − 5 y − 3 z + 15 = 0

287.

La línea interseca el plano en el punto P(−3,4,0).P(−3,4,0).

289.

16 14 16 14

291.

a. Los planos no son paralelos ni ortogonales; b. 62°62°

293.

a. Los planos son paralelos.

295.

1 6 1 6

297.

a. 1829;1829; b. P(−5129,13029,6229)P(−5129,13029,6229)

299.

4 x − 3 y = 0 4 x − 3 y = 0

301.

a. v(1)=〈cos1,−sen1,2 〉;v(1)=〈cos1,−sen1,2 〉; b. (cos1)(x−sen1)−(sen1)(y−cos1)+2 (z−2 )=0;(cos1)(x−sen1)−(sen1)(y−cos1)+2 (z−2 )=0;
c.

Sección 2.6 ejercicios

303.

La superficie es un cilindro con las reglas paralelas al eje y.

305.

La superficie es un cilindro con reglas paralelas al eje y.

307.

La superficie es un cilindro con reglas paralelas al eje x.

309.

a. Cilindro; b. El eje x

311.

a. Hiperboloide de dos hojas; b. El eje x

313.

b.

315.

d.

317.

a.

319.

−x2 9+y2 14+z2 14=1,−x2 9+y2 14+z2 14=1, hiperboloide de una hoja con el eje x como eje de simetría

321.

−x2 103+y2 2 −z2 10=1,−x2 103+y2 2 −z2 10=1, hiperboloide de dos hojas con el eje y como eje de simetría

323.

y=−z2 5+x2 5,y=−z2 5+x2 5, paraboloide hiperbólico con el eje y como eje de simetría

325.

x2 15+y2 3+z2 5=1,x2 15+y2 3+z2 5=1, elipsoide

327.

x2 40+y2 8−z2 5=0,x2 40+y2 8−z2 5=0, cono elíptico con el eje z como eje de simetría

329.

x=y2 2 +z2 3,x=y2 2 +z2 3, paraboloide elíptico con el eje x como eje de simetría

331.

Parábola y=−x2 4,y=−x2 4,

333.

Elipse y2 4+z2 100=1,y2 4+z2 100=1,

335.

Elipse y2 4+z2 100=1,y2 4+z2 100=1,

337.

a. Elipsoide; b. La tercera ecuación; c. x2 100+y2 400+z2 225=1x2 100+y2 400+z2 225=1

339.

a. (x+3)2 16+(z−2 )2 8=1;(x+3)2 16+(z−2 )2 8=1; b. Cilindro centrado en (−3,2 )(−3,2 ) con reglas paralelas al eje y

341.

a. (x−3)2 4+(y−2 )2 −(z+2 )2 =1;(x−3)2 4+(y−2 )2 −(z+2 )2 =1; b. Hiperboloide de una hoja, centrado en (3,2 ,–2),(3,2 ,–2), con el eje z como eje de simetría

343.

a. (x+3)2 +y2 4−z2 3=0;(x+3)2 +y2 4−z2 3=0; b. Cono elíptico centrado en (−3,0,0),(−3,0,0), con el eje z como eje de simetría

345.

x 2 4 + y 2 16 + z 2 = 1 x 2 4 + y 2 16 + z 2 = 1

347.

(1,–1,0)(1,–1,0) y (133,4,53)(133,4,53)

349.

x2 +z2 +4y=0,x2 +z2 +4y=0, paraboloide elíptico

351.

( 0 , 0 , 100 ) ( 0 , 0 , 100 )

355.

a. x=2 −z2 2 ,y=±z2 4−z2 ,x=2 −z2 2 ,y=±z2 4−z2 , donde z∈[−2,2 ];z∈[−2,2 ];
b.

357.



dos elipses de ecuaciones x2 2 +y2 92 =1x2 2 +y2 92 =1 en los planos z=±2 2 z=±2 2

359.

a. x2 3.9632 +y2 3.9632 +z2 3.9502 =1;x2 3.9632 +y2 3.9632 +z2 3.9502 =1;
b.

;
c. La curva de intersección es la elipse de ecuación x2 3.9632 +y2 3.9632 =(2950)(4950)3.9502 ,x2 3.9632 +y2 3.9632 =(2950)(4950)3.9502 , y la intersección es una elipse.; d. La curva de intersección es la elipse de ecuación 2 y2 3.9632 +z2 3.9502 =1.2 y2 3.9632 +z2 3.9502 =1.

361.

a.


b. La curva de intersección es (x2 +z2 –1)3−x2 z3=0.(x2 +z2 –1)3−x2 z3=0.

Sección 2.7 ejercicios

363.

(2 3,2 ,3)(2 3,2 ,3) grandes.

365.

(−23,–2,3)(−23,–2,3) grandes.

367.

(2 ,π3,2 )(2 ,π3,2 ) grandes.

369.

(32 ,−π4,7)(32 ,−π4,7) grandes.

371.

Un cilindro de ecuación x2 +y2 =16,x2 +y2 =16, con su centro en el origen y las reglas paralelas al eje z,

373.

Hiperboloide de dos hojas de ecuación −x2 +y2 −z2 =1,−x2 +y2 −z2 =1, con el eje y como eje de simetría,

375.

Cilindro de ecuación x2 −2 x+y2 =0,x2 −2 x+y2 =0, con un centro en (1,0,0)(1,0,0) y radio 1,1, con reglas paralelas al eje z,

377.

Plano de la ecuación x=2 ,x=2 ,

379.

z = 3 z = 3

381.

r 2 + z 2 = 9 r 2 + z 2 = 9

383.

r = 16 cos θ , r = 0 r = 16 cos θ , r = 0

385.

(0,0,−3)(0,0,−3) grandes.

387.

(6,–6,62 )(6,–6,62 ) grandes.

389.

(4,0,90°)(4,0,90°) grandes.

391.

(3,90°,90°)(3,90°,90°) grandes.

393.

Esfera de la ecuación x2 +y2 +z2 =9x2 +y2 +z2 =9 centrada en el origen con radio 3,3,

395.

Esfera de la ecuación x2 +y2 +(z–1)2 =1x2 +y2 +(z–1)2 =1 centrada en (0,0,1)(0,0,1) con radio 1,1,

397.

El plano xy de la ecuación z=0,z=0,

399.

φ=π3φ=π3 o φ=2 π3;φ=2 π3; Cono elíptico

401.

ρcosφ=6;ρcosφ=6; Plano en z=6z=6

403.

( 10 , π 4 , 0,3218 ) ( 10 , π 4 , 0,3218 )

405.

(32 ,π2 ,π4)(32 ,π2 ,π4) grandes.

407.

(2 ,−π4,0)(2 ,−π4,0) grandes.

409.

(8,π3,0)(8,π3,0) grandes.

411.

Sistema cartesiano, {(x,y,z)|0≤x≤a,0≤y≤a,0≤z≤a}{(x,y,z)|0≤x≤a,0≤y≤a,0≤z≤a}

413.

Sistema cilíndrico, { ( r , θ , z ) | r 2 + z 2 ≤ 9 , r ≥ 0 , π 2 ≤ θ ≤ 3 π 2 , ( r ≥ 3 cos ⁡ θ , − π 2 ≤ θ ≤ π 2 ) } { ( r , θ , z ) | r 2 + z 2 ≤ 9 , r ≥ 0 , π 2 ≤ θ ≤ 3 π 2 , ( r ≥ 3 cos ⁡ θ , − π 2 ≤ θ ≤ π 2 ) }

415.

La región está descrita por el conjunto de puntos {(r,θ,z)|0≤r≤1,0≤θ≤2 π,r2 ≤z≤r}.{(r,θ,z)|0≤r≤1,0≤θ≤2 π,r2 ≤z≤r}.

417.

( 4.000 , − 77 ° , 51 ° ) ( 4.000 , − 77 ° , 51 ° )

419.

43,17°W,43,17°W, 22,91°S22,91°S

421.

a. ρ=0,ρ=0, ρ+R2 –r2 −2 Rsenφ=0;ρ+R2 –r2 −2 Rsenφ=0;
c.

Ejercicios de repaso

423.

Verdadero

425.

Falso

427.

a. 〈24,−5〉;〈24,−5〉; b. 85;85; c. No se puede puntear un vector con un escalar; d. −29−29

429.

a = ± 2 a = ± 2

431.

〈 1 14 , − 2 14 , − 3 14 〉 〈 1 14 , − 2 14 , − 3 14 〉

433.

27 27

435.

x = 1 − 3 t , y = 3 + 3 t , z = 5 − 8 t , r ( t ) = ( 1 − 3 t ) i + 3 ( 1 + t ) j + ( 5 − 8 t ) k x = 1 − 3 t , y = 3 + 3 t , z = 5 − 8 t , r ( t ) = ( 1 − 3 t ) i + 3 ( 1 + t ) j + ( 5 − 8 t ) k

437.

− x + 3 y + 8 z = 43 − x + 3 y + 8 z = 43

439.

x=kx=k traza: k2 =y2 +z2 k2 =y2 +z2 es un círculo, y=ky=k traza: x2 −z2 =k2 x2 −z2 =k2 es una hipérbola (o un par de líneas si k=0),k=0), z=kz=k traza: x2 −y2 =k2 x2 −y2 =k2 es una hipérbola (o un par de líneas si k=0).k=0). La superficie es un cono.

441.

Cilíndrica z=r2 –1,z=r2 –1, esférica cosφ=ρsen2 φ−1ρcosφ=ρsen2 φ−1ρ

443.

x2 −2 x+y2 +z2 =1,x2 −2 x+y2 +z2 =1, esfera

445.

331 N y 244 N

447.

15 J 15 J

449.

Más, 59,0959,09 J

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