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Matemáticas aplicadas

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x 0 10 20 30 40 50 60 70 80<br />

b) La regla de Simpson<br />

y 0 4 7 9 12 15 14 8 3<br />

pruebe que el área aproximada de la sección transversal es<br />

de 710 pies cuadrados de acuerdo con la regla de Simpson.<br />

14. (Medida de terrenos) Una parcela tiene un frente de 80<br />

pies de largo. En la figura se muestran los anchos a intervalos<br />

de 10 pies. Encuentre el área aproximada del terreno<br />

utilizando:<br />

50<br />

60<br />

70<br />

75<br />

70<br />

68<br />

65<br />

67<br />

75<br />

a) La regla del trapecio<br />

80<br />

16-6 ECUACIONES DIFERENCIALES: UNA INTRODUCCIÓN<br />

Existe una gran cantidad de situaciones en la administración y la economía en que<br />

la formulación matemática de un problema da como resultado una ecuación en<br />

que interviene la derivada de una función desconocida. Por ejemplo, considere, la<br />

siguiente situación.<br />

Un monto de capital A 0<br />

se invierte a una tasa de interés nominal del R por<br />

ciento anual, en donde la inversión está sujeta a un crecimiento que se capitaliza en<br />

cada instante, esto es, el interés de la inversión es compuesto continuo. (Véase la<br />

sección 6-1). Suponga que deseamos determinar el valor total de la inversión A(t) en<br />

cualquier instante t. Elegimos t 0 correspondiente al instante en que se realiza la<br />

inversión inicial. En otras palabras, A(0) A 0<br />

.<br />

Con la finalidad de formular este problema en forma matemática, en primer<br />

lugar calculamos el valor de la inversión A(t) cuando la tasa de interés se capitaliza<br />

n veces en un año. Si t denota la duración de cada periodo y hay n periodos de interés<br />

en cada año, entonces n t 1 o t 1/n años. Si A(t) y A(t t) son los<br />

montos de la inversión en los instantes t y t t, se sigue que el interés ganado durante<br />

el lapso entre t y t t está dado por la diferencia<br />

A(t t) A(t) A<br />

Este interés A es generado por el capital inicial que era A(t) al inicio del intervalo<br />

de tiempo dado. Pero si la tasa de interés anual nominal es del R por ciento,<br />

con n periodos por año, se sigue que el porcentaje de interés durante un periodo es<br />

de R/n. De modo que el interés efectivo durante t es igual a<br />

(Capital inicial) (Porcentaje de interés)/100 A(t)(R/100n) A(t)rt<br />

en donde r R/100 y t 1/n. En consecuencia,<br />

A<br />

A rA t o bien, rA t<br />

Si el interés ha de capitalizarse en forma continua, debemos incrementar el<br />

número de periodos de interés en un año indefinidamente, esto es, debemos tomar<br />

SECCIÓN 16-6 ECUACIONES DIFERENCIALES: UNA INTRODUCCIÓN 689

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