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Cálculo de áreas
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vamos a resolver ahora un ejercicio de la selectividad de la evau de andalucía
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año 2018 junio a 2 sobre integrales entonces
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lo primero que vamos a hacer es marcar la vista gráfica 2 para tener el
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problema siempre visible vemos que mientras esto esté desplegado la vista
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las ventanas salen con ese icono que haciendo clic y arrastrar me permite
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ponerlo donde quiera, quito los ejes y ahora voy a insertar la imagen con el texto que
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ya hemos dicho que podremos coger con el recorte de Windows o en mi caso con otro programa
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que utilizo que hace lo mismo en Más Madrid Linux que es un Ubuntu 18 de alguna manera.
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bueno, ya tenemos ahí
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nuestro texto
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de acuerdo
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ahora le he puesto debajo para variar
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y también para
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que veáis que en este caso seguramente
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ocupa menos sitio
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bueno, pues lo primero que tenemos
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son las funciones 6x menos x cuadrado
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ahí la tenemos
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más bajo
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perfecto
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la vamos a poner en azul
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de acuerdo, y la otra la pondremos en rojo
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bueno, ahora tenemos que representar la función g de x
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igual a la valor absoluta de x cuadrado menos 2x
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hacerlo en GeoGebra es muy sencillo, yo simplemente pongo abs de valor absoluto
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paréntesis x al cuadrado menos 2x
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pues evidentemente GeoGebra hace todo el trabajo
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ahí la tenemos, la función g
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pero en general no habría sido tan sencillo de hacer
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y lo que yo les propongo a mis alumnos es que todas las funciones como era absoluto
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las descompongan o las convierta en una función a trozos
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para ello me vais a permitir que en este caso vamos a trabajar también con la vista CAS
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de acuerdo, ahí la tenemos, nos la ha puesto aquí
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recordar que si ponemos vista
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pues podemos cambiarla
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vamos a ponerla ahí
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debajo, vale
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como veis, o sea, tenemos
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aquí
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bueno, pues lo que decía
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es que si yo
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G
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la pongo en la vista
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acá y pido que me
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resuelva la ecuación
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0,2
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lógicamente son los puntos donde toca el eje x
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sus raíces, y eso me permite ahora
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escribir g realmente como una función a trozos
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de tal manera que escribiremos sí
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abrimos paréntesis, vamos a ir de izquierda a derecha
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x menor o igual que 0
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la función a pintar, vemos que es igual que sin valor absoluto
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ya que por ejemplo f de menos 3 daría positivo
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y el valor absoluto no le haría nada
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bueno, estamos metiendo también matemáticas
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aunque esto es un curso de GeoGebra
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bueno, pues aquí tenemos x cuadrado menos 2x
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coma, haremos otro sí
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en el que ahora lo que pondremos es el contrario
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menos x al cuadrado más 2x
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También podríamos haber escrito en algún sitio x cuadrado menos 2x, poner p menos p, pero bueno, y ahora aquí podríamos poner coma y cuando no lo pone, vamos a hacerlo de hecho, ahora aquí otra vez x cuadrado menos 2x, pero mirad lo que pasa cuando escribo esto como una función.
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me da la impresión
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si, me he comido la condición
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claro, ahora sería
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x menor o igual que 2
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bueno
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mirad lo que pasa al caso
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al ponerlo, me sale escrito así
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que uno puede decir, pues no me importa
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efectivamente menor que 0
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de 0 a 2 y en caso contrario
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a mi no me gusta mucho
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entonces lo que hago es
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esta última opción
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Esta última opción
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Vaya, no me va a dejar
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En cuanto pincho fuera
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No me deja
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En cuanto quiero llevarlo aquí para verlo
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Bueno, vamos a hacer otra trampa
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No me queda más remedio
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Este sería
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No poner aquí nada
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Tampoco me lo va a dejar borrar
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De izquierda a derecha, sí
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y después del valor poner sí y ahora x mayor que 2
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entonces me va a copiar eso en la definición
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y ahora aquí x cuadrado menos 2x
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ahora como veis en vez de poner en caso contrario pone x mayor que 2
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nada más contaros esta curiosidad
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Como veis, la función la ha pintado bien, si quisiéramos tenerla igual que G, pues podemos utilizar la herramienta copiar estilo visual, ahora lo mismo poner G que H, podemos poner la que queramos porque es la misma.
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Lo único que en H nos sirve para contestar ahora a la pregunta, porque lo que tenemos que hacer es una parábola que corta el eje X en 0 y en 2 con la misma curvatura que X cuadrado, aquí curvatura contraria,
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que es lo que solemos llamar cóncava y convexa en matemáticas de secundaria
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y bueno, pues yo creo que esto ya cualquiera podría pintarlo
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si acaso aquí podríamos poner en G
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pues hacer donde tendrá el máximo
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entonces podríamos enfocarlo o bien como menos B partido de 2A
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que sería menos b
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2 partido de 2a, 2, 1
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o incluso haciendo
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la derivada de menos x cuadrado más 2x
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en cualquier caso
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nos sale que el extremo está en 1
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una parábola fácil de pintar
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una vez que tuviéramos las dos hechas
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vamos a pasar a lo que me interesaba
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que era calcular el área del recinto limitado
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bueno, pues para eso
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si queremos hacer los puntos de corte entre F y G
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hay que igualar las funciones
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resolver esta ecuación
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nos da 0 y 4
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en realidad habría que tener cuidado
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y lo suyo sería igualarla a esta
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que me valdría para menores que 0 y mayores que 2
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y igualarla a esta que me valdría para los valores entre 0 y 2
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veríamos que en este caso
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me daría 0 y 4 y aquí daría 0
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pero bueno, 0 y 4, aquí se ve en el dibujo
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bueno, una manera de hacerlo
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vemos que tendríamos que dividir para calcular el área
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hasta 2 y a la derecha de 2
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por ejemplo, aquí podríamos poner
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primero lo vamos a hacer gráficamente
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y luego veremos cómo se haría numéricamente
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la integral de f entre 0 y 2
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es 9,33
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si este área, por ejemplo
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podríamos hacer cosas
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como
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en estilo
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vaya, se nos ha ido
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en estilo
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poner un relleno rayado
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con, por ejemplo
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esto
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el color le podríamos poner azul
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ya que es el área por debajo
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de la función azul
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y
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ahora podríamos hacer
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la integral
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de g entre 0 y 2
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que me da 1,33
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lo mismo
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si la seleccionamos
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y la ponemos en rojo
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y el estilo
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rayado
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ahora podríamos poner
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135 para que se viera aquí como una cuadrícula
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eso querría decir
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vamos a quitar las etiquetas
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querría decir que la parte cuadriculada
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no es parte del área que buscamos
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la parte que buscamos es la que solamente tiene
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rayas azules
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y bueno
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esto mismo lo podríamos hacer de otra manera
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si voy a volver a copiar
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a ver
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si me deja hacerlo bien
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tardo menos en volverlo a escribir
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integral
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de f
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entre 2 y 4
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bueno, ahora da 17,33
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ahora lo voy a cambiar
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aparte de ponerlo por supuesto en azul
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le voy a poner una opacidad
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un poco mayor
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y lo vamos a dejar así
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aquí vamos a poner la integral
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de g entre 2 y 4
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que la vamos a poner en rojo
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y también con un color
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más ampliado de tal manera que nos queda como morado
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lo que nos interesaría sería la zona azul
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bueno, y ya simplemente
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el valor de la integral sería
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con las letras que hemos utilizado aquí
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a menos b más c menos d
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y el resultado sería 18,67
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es el resultado del ejercicio 2
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ahora lo vamos a hacer de otra manera
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en la vista CAS voy a escribir
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f menos y le voy a restar
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la función g
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entre 0 y 2
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que es menos x cuadrado más 2x
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Eso nos da 4x, vamos a llamar p de x a su integral, para eso escribimos dos puntos igual con objeto de que me la ponga como función, ¿de acuerdo?
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Entonces p de x en la función voy a poner dólar 5, que es la línea que quiero integrar, y el dólar significa que es dinámico, es decir, si yo cambiara el contenido de la línea 5, el contenido de la línea 6 se actualizaría.
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Bueno, pues ya tengo la función 2x cuadrado, que es la integral, y ahora, como vemos que p de 0 es 0, muy fácilmente, pues lo voy a escribir en una sola línea, p de 0, p de 2 menos p de 0.
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De acuerdo, vale 8. Ahora voy a hacer lo mismo que en la línea 5. F menos, pero ahora voy a escribir x cuadrado menos 2x. Voy a llamar q de x a la integral de la línea 8.
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Y ahora, pues sí, voy a hacer por separado Q de 4, Q de 2, ¿de acuerdo? Entonces tendríamos Q de 4 menos Q de 2, a ver, lo he hecho mal, menos Q de 2, 32 tercios.
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Y lógicamente el dólar 7 más el dólar 12 es lo que me daría 56 tercios, que es la solución.
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Si se lo hubiéramos pedido aquí desde el principio, dado que siempre va por encima, sí que me valdría hacer por encima del eje X.
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Hubiera podido poner la integral de f menos g entre 0 y 4 y GeoGebra es tan sencillo o tan listo que nos hubiera dado al 18,67 directamente, ¿de acuerdo?
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este 18,67
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pues se puede poner
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con como 56 tercios
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si nosotros ponemos texto fracción
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y
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pues nos sale el 56 tercios
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que
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podríamos poner aquí como colofón
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del área
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por cierto, podríamos editarlo
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escribiendo aquí delante, entre comillas, área igual, cierro comillas, más texto fracción, área 56 tercios.
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Y bueno, pues hemos visto un poco la vista CAS, cómo hacer integrales con el área por debajo de la curva, y ya está.
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- Autor/es:
- Pablo J. Triviño Rodríguez
- Subido por:
- Pablo Jesus T.
- Licencia:
- Reconocimiento - No comercial - Sin obra derivada
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- Fecha:
- 11 de octubre de 2019 - 19:25
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- IES CARMEN CONDE
- Duración:
- 16′ 33″
- Relación de aspecto:
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