Pregunta
upstudy study bank question image url

El volumen del solido cuya base es la región limitada por \( y=x^{2} \) y \( y=13 x \) y sus secciones transversales perpendiculares al eje \( x \) son triángulos rectángulos isósceles con un lado sobre la base es:

Ask by Alexander Chan. in Colombia
Jan 23,2025

Solución de tutoría real

Respuesta verificada por el tutor

Responder

El volumen del sólido es aproximadamente 6 188,217 unidades cúbicas.

Solución

Para determinar el volumen del sólido descrito, seguiremos los siguientes pasos: 1. **Identificar los límites de integración:** Las curvas \( y = x^2 \) y \( y = 13x \) se intersectan cuando: \[ x^2 = 13x \implies x(x - 13) = 0 \implies x = 0 \ \text{o} \ x = 13 \] Por lo tanto, el intervalo de integración es de \( x = 0 \) a \( x = 13 \). 2. **Determinar la longitud de la base de las secciones transversales:** La distancia vertical entre las dos curvas en un punto \( x \) es: \[ L(x) = 13x - x^2 \] 3. **Calcular el área de cada sección transversal:** Dado que las secciones transversales son triángulos rectángulos isósceles con un lado de longitud \( L(x) \) sobre la base, el área \( A(x) \) de cada triángulo es: \[ A(x) = \frac{L(x)^2}{2} = \frac{(13x - x^2)^2}{2} \] 4. **Establecer la integral para el volumen:** El volumen \( V \) del sólido se obtiene integrando el área de las secciones transversales a lo largo del intervalo de \( x \): \[ V = \int_{0}^{13} \frac{(13x - x^2)^2}{2} \, dx \] 5. **Resolver la integral:** Expandiendo el integrando: \[ (13x - x^2)^2 = 169x^2 - 26x^3 + x^4 \] Entonces: \[ V = \frac{1}{2} \int_{0}^{13} (x^4 - 26x^3 + 169x^2) \, dx \] Integrando término a término: \[ V = \frac{1}{2} \left[ \frac{x^5}{5} - \frac{26x^4}{4} + \frac{169x^3}{3} \right]_{0}^{13} \] Evaluando en los límites: \[ V = \frac{1}{2} \left( \frac{371293}{5} - \frac{371293}{2} + \frac{371293}{3} \right) \] Simplificando: \[ V = \frac{371293}{60} \approx 6188.217 \ \text{unidades cúbicas} \] **Respuesta Final:** El volumen del sólido es aproximadamente 6 188,217 unidades cúbicas.

Revisado y aprobado por el equipo de tutoría de UpStudy

error msg
Explicar
Simplifique esta solución

Extra Insights

Para resolver este problema, primero necesitamos encontrar los puntos de intersección de las dos funciones \( y = x^2 \) y \( y = 13x \). Al igualar ambas ecuaciones, obtenemos \( x^2 = 13x \) o \( x^2 - 13x = 0 \), lo que da como resultado \( x(x - 13) = 0 \). Así que los puntos de intersección son \( x = 0 \) y \( x = 13 \). Ahora, la base del sólido es la región entre estas funciones en el intervalo \([0, 13]\). Para calcular el área de la sección transversal, nota que la altura de cada triángulo isósceles es la diferencia entre las funciones: \( A = 13x - x^2 \). El área de un triángulo isósceles con base \( b \) es \( A = \frac{b^2}{2} \), donde \( b = 13x - x^2 \). Por lo tanto, el área de la sección transversal en términos de \( x \) es \( A(x) = \frac{(13x - x^2)^2}{2} \). Para obtener el volumen del sólido, integraremos esta área de \( x = 0 \) a \( x = 13 \): \[ V = \int_{0}^{13} A(x) \, dx = \int_{0}^{13} \frac{(13x - x^2)^2}{2} \, dx. \] Calculando la integral, encontraremos el volumen del sólido.

¡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