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SECCIÓN 4.5 RESUMEN DE TRAZO DE CURVAS |||| 307<br />

Thomas Fisher Rare Book Library<br />

REDACCIÓN<br />

DE PROYECTO<br />

www.stewartcalculus.com<br />

La Internet es otra fuente <strong>de</strong> información para<br />

este proyecto. Visite el sitio y haga clic en<br />

History of Mathematics.<br />

LOS ORÍGENES DE LA REGLA DE L‘HOSPITAL<br />

La regla <strong>de</strong> l’Hospital se publicó por primera vez en 1696, en el libro <strong>de</strong> texto <strong>de</strong>l marqués <strong>de</strong><br />

l‘Hospital, Analyse <strong>de</strong>s Infiniment Petits, pero la regla fue <strong>de</strong>scubierta en 1694 por el matemático<br />

suizo Johann Bernoulli. La explicación es que ambos habían entrado en un curioso arreglo <strong>de</strong> negocios<br />

por medio <strong>de</strong>l cual el marqués <strong>de</strong> l’Hospital compró los <strong>de</strong>rechos <strong>de</strong> los <strong>de</strong>scubrimientos<br />

matemáticos <strong>de</strong> Bernoulli. Los <strong>de</strong>talles, incluso <strong>una</strong> traducción <strong>de</strong> la carta <strong>de</strong> l’Hospital a Bernoulli<br />

en la que propone el arreglo, se pue<strong>de</strong>n hallar en el libro escrito por Eves [1].<br />

Escriba un informe sobre los orígenes históricos y matemáticos <strong>de</strong> la regla <strong>de</strong> l’Hospital. Empiece<br />

por dar breves <strong>de</strong>talles biográficos <strong>de</strong> los dos hombres (el diccionario editado por Gillispie<br />

[2] es <strong>una</strong> buena fuente) y <strong>de</strong>scriba el trato <strong>de</strong> negocios entre ellos. A continuación, mencione el<br />

enunciado <strong>de</strong> l’Hospital <strong>de</strong> su regla, el cual se encuentra en el libro fuente <strong>de</strong> Struik [4] y, más<br />

sintético, en el libro <strong>de</strong> Katz [3]. Advierta que l’Hospital y Bernoulli formularon la regla geométricamente<br />

y dieron la respuesta en términos <strong>de</strong> diferenciales. Compare el enunciado <strong>de</strong> ellos<br />

con la versión <strong>de</strong> la regla <strong>de</strong> l’Hospital que se dio en la sección 4.4 y <strong>de</strong>muestre que, en esencia,<br />

los dos enunciados son los mismos.<br />

1. Howard Eves, In Mathematic al Circles (Volumen 2: Cuadrantes III y IV) (Boston:<br />

Prindle, Weber and Schmidt, 1969), pp. 20-22.<br />

2. C. C. Gillispie, ed., Dictionary of Scientific Biography (Nueva York: Scribner’s, 1974). Véase<br />

el artículo sobre Johann Bernoulli, por E. A. Fellman y J. O. Fleckenstein, en el volumen II y<br />

el artículo sobre el marqués <strong>de</strong> l’Hospital, por Abraham Robinson, en el volumen VIII.<br />

3. Victor Katz, A History of Mathematics: An Introduction (Nueva York: Harper Collins,<br />

1993), pp. 484.<br />

4. D. J. Struik, ed., A Sourcebook in Mathematics, 1200-1800 (Princeton, NJ: Princeton<br />

University Press, 1969), pp. 315-316.<br />

4.5<br />

30 y=8˛-21≈+18x+2<br />

_2 4<br />

_10<br />

FIGURA 1<br />

8<br />

y=8˛-21≈+18x+2<br />

0 2<br />

6<br />

FIGURA 2<br />

RESUMEN DE TRAZO DE CURVAS<br />

Hasta este momento sólo ha interesado en algunos aspectos particulares <strong>de</strong>l trazo <strong>de</strong> curvas:<br />

dominio, intervalo y simetría en el capítulo 1; límites, continuidad y asíntotas en el<br />

capítulo 2; <strong>de</strong>rivadas y tangentes en los capítulos 2 y 3, y valores extremos, intervalos <strong>de</strong><br />

incremento y <strong>de</strong>cremento, concavidad, puntos <strong>de</strong> inflexión y regla <strong>de</strong> l’Hospital en este capítulo.<br />

Pero ya es tiempo <strong>de</strong> reunir toda esta información relacionada con la elaboración<br />

<strong>de</strong> gráficas, que revela las características importantes <strong>de</strong> las funciones.<br />

Usted podría preguntar: ¿por qué no usar sólo <strong>una</strong> calculadora o computadora para<br />

dibujar <strong>una</strong> curva ¿Por qué necesitamos aplicar el cálculo?.<br />

Es cierto que los instrumentos mo<strong>de</strong>rnos son capaces <strong>de</strong> generar gráficas muy exactas.<br />

Pero incluso el mejor instrumento para graficar tiene que ser utilizado en forma inteligente.<br />

Como se establece en la sección 1.4: es muy importante elegir un rectángulo <strong>de</strong> visión<br />

a<strong>de</strong>cuado para evitar obtener <strong>una</strong> gráfica engañosa. Vea en particular los ejemplos 1, 3, 4 y<br />

5 <strong>de</strong> dicha sección. La aplicación <strong>de</strong>l cálculo permite <strong>de</strong>scubrir los aspectos más interesantes<br />

<strong>de</strong> las gráficas y, en muchos casos, calcular exactamente los puntos máximos y mínimos<br />

y los puntos <strong>de</strong> inflexión, y no sólo en forma aproximada.<br />

Por ejemplo, en la figura 4 se presenta la gráfica <strong>de</strong> f x 8x 3 21x 2 18x 2. A<br />

primera vista parece razonable: tiene la misma forma que las curvas cúbicas como y x 3 ,<br />

y parece no tener máximo ni mínimo. Pero si calcula la <strong>de</strong>rivada, se dará cuenta <strong>de</strong> que hay<br />

un máximo cuando x 0.75 y un mínimo cuando x 1. En efecto, si efectúa un acercamiento<br />

a esta parte <strong>de</strong> la gráfica verá el comportamiento que se ilustra en la figura 2. Sin<br />

la herramienta <strong>de</strong>l cálculo, sin dificultad podría pasarlas por alto.<br />

En la sección siguiente se elabora la gráfica <strong>de</strong> funciones recurriendo a la interacción<br />

<strong>de</strong>l cálculo y los instrumentos para graficar. En esta sección dibujará gráficas aplicando la

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