Question

Determina el área encerrada entre las funciones \( y = \frac{1}{2}x + 3 \) y \( y = -x + 5 \).

Ask by Ortega Ray. in Colombia
Jan 30,2025

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No hay área encerrada entre las funciones \( y = \frac{1}{2}x + 3 \) y \( y = -x + 5 \) porque solo se intersectan en un punto y no forman una región cerrada.

Solution

Para determinar el área encerrada entre las funciones \( y = \frac{1}{2}x + 3 \) y \( y = -x + 5 \), seguiremos los siguientes pasos: ## 1. Encontrar los puntos de intersección Primero, igualamos las dos funciones para encontrar los valores de \( x \) donde se intersectan: \[ \frac{1}{2}x + 3 = -x + 5 \] Resolviendo para \( x \): \[ \frac{1}{2}x + x = 5 - 3 \] \[ \frac{3}{2}x = 2 \] \[ x = \frac{2 \times 2}{3} = \frac{4}{3} \] Ahora, sustituimos \( x = \frac{4}{3} \) en una de las ecuaciones para encontrar \( y \): \[ y = -\left(\frac{4}{3}\right) + 5 = -\frac{4}{3} + \frac{15}{3} = \frac{11}{3} \] Entonces, el punto de intersección es \( \left(\frac{4}{3}, \frac{11}{3}\right) \). Sin embargo, observemos que ambas funciones son líneas rectas y, por lo tanto, solo se intersectan en un único punto. Para que exista un área encerrada, necesitamos considerar los límites de integración donde una función está por encima de la otra. Observemos los valores de \( y \) a diferentes valores de \( x \): - Para \( x \) muy negativos, \( y = \frac{1}{2}x + 3 \) será menor que \( y = -x + 5 \). - Para \( x \) muy positivos, \( y = \frac{1}{2}x + 3 \) crecerá más que \( y = -x + 5 \). Entonces, debemos encontrar otro punto de intersección para determinar el intervalo donde se encierra el área. Sin embargo, dado que ambas son líneas rectas y solo se intersectan en un punto, no hay un área finita encerrada entre ellas. Esto significa que las líneas se cruzan pero no forman una región cerrada limitada. **Conclusión:** Las funciones \( y = \frac{1}{2}x + 3 \) y \( y = -x + 5 \) solo se intersectan en un punto y, por lo tanto, no encierra un área finita entre ellas. Sin embargo, si consideramos un intervalo específico para \( x \), podemos calcular el área entre las dos líneas en ese rango. Por ejemplo, si queremos calcular el área entre \( x = a \) y \( x = b \), podemos usar la siguiente integral: \[ \text{Área} = \int_{a}^{b} \left[ \left( \frac{1}{2}x + 3 \right) - \left( -x + 5 \right) \right] \, dx = \int_{a}^{b} \left( \frac{3}{2}x - 2 \right) \, dx \] Pero, sin límites específicos para \( x \), no es posible determinar un área finita.

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Para determinar el área encerrada entre las funciones \( y = \frac{1}{2}x + 3 \) y \( y = -x + 5 \), primero encontramos los puntos de intersección igualando ambas funciones: \[ \frac{1}{2}x + 3 = -x + 5. \] Sumamos \( x \) a ambos lados: \[ \frac{3}{2}x + 3 = 5. \] Restamos 3: \[ \frac{3}{2}x = 2. \] Multiplicamos por \( \frac{2}{3} \): \[ x = \frac{4}{3}. \] Ahora, sustituimos este valor en cualquiera de las funciones para encontrar \( y \): \[ y = \frac{1}{2}\left(\frac{4}{3}\right) + 3 = \frac{2}{3} + 3 = \frac{11}{3}. \] Así que el punto de intersección es \( \left( \frac{4}{3}, \frac{11}{3} \right) \). Ahora, para encontrar el área encerrada entre las dos curvas, necesitamos calcular la integral del área entre los puntos de intersección. Primero, determinamos el punto de intersección en \( y = -x + 5 \): Para encontrar el otro punto de intersección, igualamos \( y = \frac{1}{2}x + 3 \) y \( y = -x + 5 \) de nuevo. Pero, antes, vamos a descomponer nuestro problema integrando cada función. La región encerrada se puede calcular con la integral definida: \[ \text{Área} = \int_{x_1}^{x_2} (f(x) - g(x)) \, dx, \] donde \( f(x) \) es la función superior y \( g(x) \) es la función inferior entre los puntos \( x_1 \) y \( x_2 \). Así que debemos calcular los puntos de intersección correctamente y sus respectivas funciones, una vez que tengamos eso, integramos y un área final saldrá de toda esta preparación.

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