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A simple proof for Euler's formula

Euler's formula: $$e^{i\theta}=\cos \theta + i \sin \theta$$ Let $f(\theta )=e^{i\theta}$ and $g(\theta )= \cos \theta + i \sin \theta$, considering $i$ as a constant, lets make our first contact with the proof we need. For $\theta = 0$,  we see that $f(0) = g(0) = 1$, but this is not enough for saying that both functions are actually equal. Then, we will just make our first derivative of both functions: $$f'(\theta) = e^{i \theta} \cdot \frac{d \left ( i \theta \right )}{d \theta}=e^{i \theta } \cdot i := i \cdot f(\theta)$$ $$g ' (\theta) = -\sin \theta + i \cos \theta = i^2 \sin \theta + i \cos \theta := i \cdot g(\theta)$$ We got the same differential equation for both functions. This means there is gonna be, at first: one general solution that includes both functions. But considering that the point $P(0,1)$ belongs to $f(\theta)$ and $g(\theta)$ at the same time, the constant that appears in the general solution will disappear. In other words, the function t...

ECUACIONES TRIGONOMÉTRICAS

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Las ecuaciones trigonométricas , son aquellas que presentan la incógnita en una o varias razones trigonométricas. Antes de empezar, he de advertirles que se necesitará: Una calculadora: haz clic aquí para descargar una calculadora digital, muy similar a la física (para ordenadores). El glosario de trigonometría: el cual contiene la famosa tabla de razones trigonométricas y distintas relaciones que aplicaremos a lo largo del post (no es necesario aprendérselo para el examen). Haz clic aquí para descargarlo. Teniendo esto a mano, empezemos a resolver ecuaciones básicas. Sin embargo, hay que dejar algo claro: Si existen soluciones a una ecuación trigonométrica, estas son infinitas, y nuestro objetivo siempre va a ser representar todas las soluciones posibles de una forma general... Veamos nuestro primer ejemplo: $sen \ x=1$ Si queremos despejar x , hemos de utilizar el arcoseno. De esta manera: $x= arcsen \ (1)$ $x_1=90^{\circ}$ Si representamos el ángulo de novent...

ECUACIONES EXPONENCIALES

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En las ecuaciones exponenciales , la incógnita se presenta en los exponentes: $$a^{\alpha x+n_1} + b^{\alpha _2 x+n_2}...=c^{\alpha _3 x+n_3} + d^{\alpha _4 +n_4} \ \ ; a,b,c,d... \in \mathbb{R}$$ Para resolver este tipo de ecuaciones, podemos seguir varios procesos, en función de la estructura que esta tenga. Es mejor que veamos un ejemplo: $2^{x+2}=16$ En este tipo de casos, simplemente hemos de buscar la forma de expresar en este caso 16, en una potencia de base 2. Sabiendo que $16=2^4$: $2^{x+2}=2^4$ Ahora que tenemos las bases iguales, es hora de igualar los exponentes $x+2=4; x=2$ *Comprobamos la solución: $2^{2+2}=16 ; 2^4=16 ; 16=16$ ✓ Por tanto, la solución es $x=2$ Es importante saber que, si hemos seguido un procedimiento adecuado y no nos hemos equivocado en nada, la solución ha de ser correcta. Dicho de otra manera, en este tipo de ecuaciones no hay parámetros en las soluciones, y por tanto nunca tendremos que descartar alguna solución. Habiendo...

ECUACIONES LOGARITMICAS

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En las ecuaciones logarítmicas, la incógnita x aparece dentro de uno o varios logaritmos. Para resolverlas, recurriremos al concepto de logaritmo y sus propiedades, los cuales puedes ver aquí... Nuestro principal objetivo, va a ser obtener la igualdad entre dos logaritmos de una misma base. Para proceder después a eliminar los logaritmos: $\log_ab=\log_ac \Leftrightarrow a=b$ Conociendo ya nuestro objetivo, veamos un ejemplo $\log (x) + 4=6$ En primer lugar, dejamos el logaritmo solo: $\log (x)=2$ Posteriormente, aplicamos la propiedad de logaritmos que afirma: $n=\log_a a^n$ (en este caso, nos interesa un logaritmo de base diez) $\log (x)=\log 10^2$ Ahora si, podemos pasar a eliminar los logaritmos... Nos queda: $x=10^2 \Rightarrow \mathbf{x=100}$ Comprobamos la solución: $\log (100) + 4=6 \rightarrow 6=6$ ✓ Por tanto, la solución es $x=100$ Veamos un ejemplo más sencillo y directo: $\log_4 (x^2)=\log_4 9$ Como tenemos dos logaritmos de una misma b...

ECUACIONES CON RADICALES

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Las ecuaciones con radicales (irracionales), son aquellas que... en algún miembro de la misma, existe un radical que contiene una o varias incógnitas adentro. La ecuación $\sqrt{x+2}=5-x$ es un simple ejemplo de lo que veremos... Antes de comenzar, es importante conocer muy bien las identidades notables y la resolución de ecuaciones de grado 1, 2, bicuadradas y no bicuadradas. Para asegurarme de esto, les dejo un resumen de álgebra del curso pasado (4ºESO) para que puedan repasar: Haz clic aquí para acceder Empezemos viendo un ejemplo sencillo:   $\sqrt{x+3}=4$ Como dije, es un ejemplo sencillo: dado que solo hemos de elevar al cuadrado ambos miembros de la ecuación:   $(\sqrt{x+3})^2=4^2$ $x+3=16$ Ahora sólo nos queda resolver la ecuación de primer grado, y comprobar la solución: $\mathbf{x=13}$ Comprobación → $\sqrt{13+3}=4 \Rightarrow 4=4$ ✓ Sin embargo, algunas ecuaciones tienen incluso comprobaciones basadas en números complejos, o incl...

LOGARITMOS

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Definimos a un logaritmo en base a de b , como el número al que hay que elevar a, para obtener b. Todo logaritmo, consta de tres elementos: una base ( a ), un argumento ( b ) y finalmente el resultado del logaritmo (este me lo acabo de invertar, :v), que lo solemos llamar x . De esta manera, podemos tener clara la siguiente estructura: $\log_ab=x$ Si aplicamos la definición, vemos que realmente cualquier logaritmo puede ser convertido a potencia, en donde a es la base, x el exponente y b el resultado... Por tanto: $\log_ab=x \Leftrightarrow a^x=b$ Aplicando esta definición, podemos resolver algunos logaritmos simples... Por ejemplo: Sin embargo, hay que tener claro que no todos los logaritmos existen. Estudiemos más esa parte: No existen logaritmos en base cero $(\nexists \log _0 b)$: Dado que el cero elevado a cualquier potencia, será cero igualmente. Existe otro caso: $\log _0 0$; este logaritmo tampoco existe, dado que es indeterminado (tiene $\infty$ s...

MATRIZ INVERSA

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La matriz inversa, de una matriz A , se representa como $A^{-1}$; y esta se obtiene a través de la siguiente igualdad: $A \cdot A^{-1} = A^{-1} \cdot A = I$ Como vemos en la fórmula, se cumple la propiedad conmutativa, es decir, A·A -1 =A -1 ·A. Sin embargo, no todas las matrices cumplen con esta condición, por ello: una matriz es invertible o regular , si existe su inversa . Por lo contrario, las restantes pasarán a denominarse no regulares o singulares . Con respecto a este tema, se puede anunciar con total seguridad, que si existe la inversa de una matriz A, esta es única ( Demostración ) . Es importante, y cabe a destacar que unicamente tienen inversa las matrices cuadradas ... En este post, aprenderemos a hallar la inversa de una matriz a través de tres métodos distintos, aplicados a distintas áreas y conocimientos de álgebra: ✴️NECESARIO SABER ✴️ Operar con matrices → acceder Calcular una matriz traspuesta de otra → acceder Resolver un sistema de ecuaciones l...