Salinas, P. (2010). - Repositorio Digital - Instituto Politécnico Nacional

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15.05.2013 Views

Profesor: “Equis” a la doscientos sube bien rápido, ¿si? supóngase que “equis” a la doscientos, yo digo que “equis” a la doscientos me sirve, para modelar matemáticamente esta situación, ¿de acuerdo? ¿Qué debería de cumplir “equis” a la doscientos para que realmente se ajustara a las condiciones que tengo aquí?. Alumno: que se aproxime a infinito positivo, bueno... Profesor: a lo mejor ahí no queda claro lo que es una ecuación diferencial. Profesor: a ver, ¿qué me está diciendo..? Alumno: que su derivada sea igual Profesor: Sí, ándale eso es lo que quiero que vean. Ósea ahorita hay que aprender a ver las relaciones entre razón de cambio y magnitud, no? la información de esta situación es que la derivada es igual a la magnitud, de ahí salimos, por eso en Excel pusimos esa columna igual a la de la magnitud. Entonces si yo digo que “ye” igual a “equis” a la doscientos es un modelo que me sirve acá, estoy diciendo mentiras, ¿porqué? Porque la derivada es que... Alumno: no es igual Profesor: doscientos “equis” a la que, ciento noventa y nueve, se fijan. Entonces no es cierto que la derivada sea igual a la magnitud, ¿cierto? Todas las polinomiales cuando uno las deriva se le baja el grado, ¿de acuerdo? Es más uno la puede derivar y derivar y derivar y va llegar un momento en que la última derivada va a ser constante y después cero, y cero y cero y cero ¿no?, ¿cierto? Bueno esos modelos matemáticos no son suficientes para esta situación, aquí esta función que construyamos cuando la derivemos tiene que salirnos la misma, la misma función. Entonces vamos a construirla, vamos a ver como sería esa fórmula para ella. Para eso les voy a pedir que vean este archivo de PowerPoint junto conmigo y ustedes van a ir reproduciendo lo que yo haga aquí con el archivo en esa pequeña hojita que les di, ahí se las puse dos por equipo ¿no? Alumno: Sí Profesor: porque necesito que todos usen el lápiz ahorita al escribir, ¿si? Primera condición, no sé si se los puse en la hojita, si no lo puse , pónganlo por favor. Miren aquí, bien importante que estoy en el intervalo de cero a “te”, no voy a decir de cero a cinco, sino no voy a hacer que salgan las variables, ¿me explico? Para construir la fórmula, ¿okey? Entonces voy a decir el intervalo desde cero hasta “te”. Y ese intervalo que va desde cero, aquí está el cero, hasta “te”, ya no voy a decir que lo parto en cinco subintervalos, ni en diez ni en quince. Tengo que hablar y generar, entonces voy a decir lo va a partir en “ene” subintervalos, ¿de acuerdo?, ¿Si? hace ratito que teníamos en el intervalo del cero al cinco, se acuerdan que se los puse con una partición bien bonita, del cero al cinco puse cinco ¿no?, ¿cierto? Cada uno de ellos entonces mide cinco entre cinco ¿no?, ¿si? si hubiera hecho diez intervalitos en lugar de cinco, ¿cuánto me diría cada uno? Alumno: cinco entre diez Profesor: Cinco entre diez, ¿se fijan? es una división, es una operación de división. Si quiero que haya “ene” , “ene” intervalitos Profesor: entonces sería cinco entre “ene”, ¿okey? Entonces ahora vean en la diapositiva acá Alumno: “te” sobre “ene” Profesor: Sí tengo que poner “te” sobre “ene”, les digo eso no es fácil ¿no? de entender, de entender en principio, pero ya *?* se los hice, ¿está bien? Voy a partirlo en “ene” subintervalos entonces el delta “te”, eso es lo que les digo si no está en la hojita pónganlo eh por favor, el delta “te” es “te” sobre “ene”, porque al ratito nos va a hacer falta esto ¿no? el delta “te”, ahí se sale de la pantalla, es “te” sobre “ene”, ¿okey? Entonces estamos generalizando en varios sentidos, no voy a usar el “te” igual a cinco, voy a decir en “te”, ¿okey? No voy a decir cinco, diez, quince intervalitos voy a decir “ene” intervalitos, y el delta “te” va a estar dado como una “te” dividida entre “ene”. Entonces sale empezamos a armar el archivo, hagan de cuenta que estamos haciendo lo que hace Excel pero en nuestro papel, ¿cierto? Entonces que ponemos primero, un cero para el valor del tiempo, empiezo en el tiempo cero, y en ese tiempo cero el valor inicial de la magnitud, ah voy a hacer una generalización más, hace ratito, ¿cuánto valía el valor inicial? Alumno: Uno Profesor: Uno. Vamos a ponerle “ye” cero. Estoy usando también la letra “ye” no estoy usando la letra “eme” de magnitud, ¿se fijan? Porque ya vimos que en matemáticas nos gusta que la magnitud se llame

“ye”, okey? Entonces el valor “ye” cero es el valor inicial. Vamos a hacer también ahí otra generalización. Y después la razón de cambio de la magnitud se llama “ye” prima, ¿no? ¿qué le voy a teclear aquí? Alumno: “Ye” cero Profesor: Cero. ¿Porqué? Porque estoy en la hipótesis de la ecuación diferencial que dice que la derivada coincide con la magnitud, ¿cierto?. Y después de eso, ¿qué pongo en el siguiente? Alumno: “ye” cero Profesor: “ye” cero por delta “te”. Estamos usando el lenguaje algebraico ahorita, no lo estamos haciendo ya en Excel, pero estamos escribiendo como escribe lo que Excel va a operar, ¿no? vamos a llegar aquí, en este archivo, un valor de la magnitud al final, ¿si? que en el archivo de Excel me lo salté, ¿se fijaron?. Pero yo creo que me lo pueden decir, a ver si no hay problema Alumno: “ye” cero más “ye” *?* Profesor: Ahí está. Ósea lo voy a hacer como lo hacíamos antes, a este valor inicial le sumo el cambio, ¿de acuerdo?, ¿Si?. Y ahí se habrán fijado que les deje ese renglón más grande, esa columna perdón más grande, porque aquí sí necesito que ustedes sean capaces de ver que este “ye” cero y este “ye” cero, son lo que se llama un factor común, y en álgebra, ¿si? se antoja que ahí uno factorice, ósea que saque el “ye” cero y haga un paréntesis, ¿no? que diga uno más delta “te”, ósea “ye” cero por uno da “ye” cero, “ye” cero por delta “te” da “ye” cero delta “te”, ¿si me entienden ese paso algebraico?, ¿Si? escríbele *?* ¿si?, todos vayan escribiendo. Y ahora, ¿qué voy hacer enseguida? Voy a poner mi tiempo “te” sub uno. Ven que no digo cuanto vale “te” sub uno, ósea yo sé que es cero más delta “te”, ¿verdad? Pero ahí ya se queda así indicado. Y ¿cuál va a ser ahora el valor inicial en este nuevo intervalo? Alumno: “ye” cero *?* Profesor: más delta “te”. Ósea me traje un copy de este ¿no? me lo traigo para acá, entonces me quedaría “ye” cero por uno más delta “te”. ¿Vamos hasta ahí?. Alumno: Sí Profesor: Y el que sigue, ¿qué va a decir? Igual, porque ahí estoy usando la ecuación diferencial, la razón de cambio coincide con la magnitud. Y el que sigue, ¿qué va a decir? Alumno: “ye” cero *?* Profesor: por delta “te”. Ósea ven que de esta columna a esta columna, lo único que se agrega es la multiplicación por el delta “te” ¿no? si? esa es la columna de las mentiras, ¿si? y acá, ¿qué vamos a poner? El inicial más el cambio, ¿no? y me va a quedar así Alumno: *?* chiquito Profesor: Sí acá *?* muy chiquito pero a ver si cabe Alumno: no va a caber Alumno2: no, sí cabe Profesor: Inténtelo *?*. Fíjense la idea es que comoquiera que capten que es lo que sigue. Ajá. Alumno: *?* Profesor: Sí. Ahí sí Alex, ahorita lo que sigue es que puedan factorizar, ósea eso no sé que tanta dificultad tengan con eso. Pero es algo como, a ver si me deja. Este “ye” cero por uno más delta “te” también está aquí, ¿si? y entonces se factoriza. Ósea este está multiplicado por un uno que no se escribe y este está multiplicado por delta “te”, entonces se hace una factorización, queda así. “ye” cero por uno más delta “te”, por uno más delta “te”. Entonces mejor lo ponemos al cuadrado de una vez, ¿si? de una vez ya tenemos que vuelve a aparecer el factor uno más delta “te” pues lo ponemos al cuadrado, ¿de acuerdo? Estamos haciendo con símbolos lo que Excel hizo con números, ¿si? y vamos a hacer el siguiente paso, ¿qué voy a hacer ahora? Este nuevo valor naranjita que está aquí, que era el final en “te” sub uno, ya es el correspondiente para el “te” sub dos, ¿no? nada más que ya lo ponemos compacto, ¿no? con el uno más delta “te” al cuadrado, ¿de acuerdo? Y en la siguiente celda, ¿igual no? la ecuación diferencial. Y la siguiente celda, las mentiras nada más por el delta “te”, ¿no?. ¿Y en la siguiente? Alumno: se va hacer cúbico Profesor: Sí se va a hacer cúbico. Ven como se empieza a notar ahí una relación. Ahora el factor “ye” cero por uno más delta “te” al cuadrado, dos veces se factoriza

“ye”, okey? Entonces el valor “ye” cero es el valor inicial. Vamos a hacer también ahí otra<br />

generalización. Y después la razón de cambio de la magnitud se llama “ye” prima, ¿no? ¿qué le voy a<br />

teclear aquí?<br />

Alumno: “Ye” cero<br />

Profesor: Cero. ¿Porqué? Porque estoy en la hipótesis de la ecuación diferencial que dice que la derivada<br />

coincide con la magnitud, ¿cierto?. Y después de eso, ¿qué pongo en el siguiente?<br />

Alumno: “ye” cero<br />

Profesor: “ye” cero por delta “te”. Estamos usando el lenguaje algebraico ahorita, no lo estamos haciendo ya<br />

en Excel, pero estamos escribiendo como escribe lo que Excel va a operar, ¿no? vamos a llegar aquí,<br />

en este archivo, un valor de la magnitud al final, ¿si? que en el archivo de Excel me lo salté, ¿se<br />

fijaron?. Pero yo creo que me lo pueden decir, a ver si no hay problema<br />

Alumno: “ye” cero más “ye” *?*<br />

Profesor: Ahí está. Ósea lo voy a hacer como lo hacíamos antes, a este valor inicial le sumo el cambio, ¿de<br />

acuerdo?, ¿Si?. Y ahí se habrán fijado que les deje ese renglón más grande, esa columna perdón más<br />

grande, porque aquí sí necesito que ustedes sean capaces de ver que este “ye” cero y este “ye” cero,<br />

son lo que se llama un factor común, y en álgebra, ¿si? se antoja que ahí uno factorice, ósea que<br />

saque el “ye” cero y haga un paréntesis, ¿no? que diga uno más delta “te”, ósea “ye” cero por uno<br />

da “ye” cero, “ye” cero por delta “te” da “ye” cero delta “te”, ¿si me entienden ese paso algebraico?,<br />

¿Si? escríbele *?* ¿si?, todos vayan escribiendo. Y ahora, ¿qué voy hacer enseguida? Voy a poner mi<br />

tiempo “te” sub uno. Ven que no digo cuanto vale “te” sub uno, ósea yo sé que es cero más delta<br />

“te”, ¿verdad? Pero ahí ya se queda así indicado. Y ¿cuál va a ser ahora el valor inicial en este nuevo<br />

intervalo?<br />

Alumno: “ye” cero *?*<br />

Profesor: más delta “te”. Ósea me traje un copy de este ¿no? me lo traigo para acá, entonces me quedaría “ye”<br />

cero por uno más delta “te”. ¿Vamos hasta ahí?.<br />

Alumno: Sí<br />

Profesor: Y el que sigue, ¿qué va a decir? Igual, porque ahí estoy usando la ecuación diferencial, la razón de<br />

cambio coincide con la magnitud. Y el que sigue, ¿qué va a decir?<br />

Alumno: “ye” cero *?*<br />

Profesor: por delta “te”. Ósea ven que de esta columna a esta columna, lo único que se agrega es la<br />

multiplicación por el delta “te” ¿no? si? esa es la columna de las mentiras, ¿si? y acá, ¿qué vamos a<br />

poner? El inicial más el cambio, ¿no? y me va a quedar así<br />

Alumno: *?* chiquito<br />

Profesor: Sí acá *?* muy chiquito pero a ver si cabe<br />

Alumno: no va a caber<br />

Alumno2: no, sí cabe<br />

Profesor: Inténtelo *?*. Fíjense la idea es que comoquiera que capten que es lo que sigue. Ajá.<br />

Alumno: *?*<br />

Profesor: Sí. Ahí sí Alex, ahorita lo que sigue es que puedan factorizar, ósea eso no sé que tanta dificultad<br />

tengan con eso. Pero es algo como, a ver si me deja. Este “ye” cero por uno más delta “te” también<br />

está aquí, ¿si? y entonces se factoriza. Ósea este está multiplicado por un uno que no se escribe y<br />

este está multiplicado por delta “te”, entonces se hace una factorización, queda así. “ye” cero por<br />

uno más delta “te”, por uno más delta “te”. Entonces mejor lo ponemos al cuadrado de una vez, ¿si?<br />

de una vez ya tenemos que vuelve a aparecer el factor uno más delta “te” pues lo ponemos al<br />

cuadrado, ¿de acuerdo? Estamos haciendo con símbolos lo que Excel hizo con números, ¿si? y vamos<br />

a hacer el siguiente paso, ¿qué voy a hacer ahora? Este nuevo valor naranjita que está aquí, que era<br />

el final en “te” sub uno, ya es el correspondiente para el “te” sub dos, ¿no? nada más que ya lo<br />

ponemos compacto, ¿no? con el uno más delta “te” al cuadrado, ¿de acuerdo? Y en la siguiente<br />

celda, ¿igual no? la ecuación diferencial. Y la siguiente celda, las mentiras nada más por el delta “te”,<br />

¿no?. ¿Y en la siguiente?<br />

Alumno: se va hacer cúbico<br />

Profesor: Sí se va a hacer cúbico. Ven como se empieza a notar ahí una relación. Ahora el factor “ye” cero por<br />

uno más delta “te” al cuadrado, dos veces se factoriza

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