Descartes en la Universidad. Miscelánea: Proyección sobre planos coordenados

 Acceso a la miscelánea: Proyección sobre planos coordenados

En esta miscelánea se muestra cómo proyectar puntos y superficies sobre planos coordenados.

Por defecto, en la escena aparece la proyección de un punto sobre el plano z=0. Sin embargo, también es posible proyectar triángulos y ciertas superficies sobre los tres planos coordenados XY, YZ y XZ.

La proyección de un punto P sobre cualquier plano es aquel punto del plano que se encuentra a distancia mínima de P.

Para proyectar un triángulo T bastará considerar el formado por la proyección de los vértices de T y en el caso de una superfice, su proyección se obtendrá proyectando todos sus puntos. Elegida la opción superficies, la escena permite practicar con porciones de paraboloides o cilindros intersecados por un plano vertical que se encuentran en el primer octante.

En la propia escena se ha incluido un botón con instrucciones que aclaran cómo utilizar esta miscelánea.

Acceso a la miscelánea: Proyección sobre planos coordenados

Descartes en la Universidad. Miscelánea: Curvas planas y no planas

Acceso a la miscelánea: Curvas planas y no planas

En esta ocasión se presenta una miscelánea que permite representar curvas paramétricas en el plano y en el espacio. En este último caso la gráfica de la curva aparece sobre una superficie a partir de las ecuaciones de una curva plana.

La escena permite la elección entre varias curvas y también introducir las ecuaciones paramétricas de la curva que se desee representar.

En la representación gráfica aparece sobre la curva un punto que puede modificarse variando el valor del parámetro. De esta manera, se puede observar cómo se recorre la curva cuando el parámetro toma valores en un cierto intervalo.

En el siguiente vídeo se describe el funcionamiento de la miscelánea.

 

Acceso a la miscelánea: Curvas planas y no planas

 

Descartes en la Universidad. Miscelánea: Extremos. Multiplicadores de Lagrange

 

Acceso a la miscelánea: Extremos. Multiplicadores de Lagrange

Se presenta una escena con la que se quiere mostrar la interpretación geométrica del Teorema de los multiplicadores de Lagrange en el caso particular de una función de dos variables que se encuentra sometida a una condición o restricción definida por una ecuación implícita.

Este teorema afirma que en los puntos en los que la función alcanza un extremo condicionado, el gradiente de la función es proporcional al gradiente de la función que define la condición.

Para comprobar este resultado gráficamente, la miscelánea representa, una vez introducida la expresión de la función y la definición de la curva restricción, estos dos vectores en puntos que están sobre esta curva. De esta manera, se puede comprobar fácilmente cuando un punto puede ser extremo condicionado.

El vídeo siguiente explica el funcionamiento de esta escena.

 

Acceso a la miscelánea: Extremos. Multiplicadores de Lagrange

Descartes en la Universidad. Miscelánea: Extremos absolutos de funciones de dos variables en una región cerrada y acotada.

 

Acceso a la miscelánea: Extremos absolutos en una región cerrada y acotada

La escena guía en el proceso de obtención de los extremos absolutos de una función diferenciable de dos variables en una región cerrada y acotada. Se considera el caso particular en el que dicha región tiene por frontera dos curvas paramétricas que deben introducirse como datos.

Se representa la superficie que es gráfica de la función sobre el dominio elegido y también la frontera de dicho dominio en el plazo z=0.

Para realizar el cálculo de los extremos absolutos debemos seguir las instrucciones que se nos muestran en cada paso. La miscelánea permite observar en cada momento qué puntos verifican las condiciones requeridas utilizando para ello distintas representaciones gráficas. Se comienza estudiando los extremos relativos en el interior del dominio y luego se analizan los extremos relativos que están sobre su frontera. De todos estos puntos, se considerá máximo absoluto (respectivamente mínimo absoluto) aquel punto en el que el valor de la función tome el valor mayor (respectivamente menor).

El vídeo siguiente explica el funcionamiento de esta escena.

Acceso a la miscelánea: Extremos absolutos en una región cerrada y acotada

Descartes en la Universidad. Miscelánea: Extremos de funciones de dos variables. Método del Hessiano

 

Acceso a la miscelánea: Extremos de funciones de dos variables. Método del Hessiano.

En esta escena se muestra cómo realizar el estudio de los extremos relativos de una función diferenciable de dos variables.

Introducida la expresión de una función diferenciable y de sus derivadas parciales primeras, se puede analizar en primer lugar, qué puntos tienen el plano tangente horizontal (condición necesaria para que un punto sea extremo). Posteriormente, el método del hessiano permitirá determinar cuáles de esos puntos son máximos o mínimos relativos.

Este método se justifica utlilizando el polinomio de Taylor de la función de grado 2 centrado en el punto en el que se está realizando el análisis.

El vídeo siguiente explica el funcionamiento de esta escena.

Acceso a la miscelánea: Extremos de funciones de dos variables. Método del Hessiano.

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