martes, 11 de noviembre de 2014



LIMITES DE FUNCIONES


DESCRIPCION:
Una función f tiene un límite L en el punto c, significa que el valor de f puede ser tan cercano a L como se desee, tomando puntos suficientemente cercanos a c, independientemente de lo que ocurra en c.



EJERCICIO:



APLICACIONES:
Los arquitectos utilizan los límites de una función para saber el crecimiento de una colonia en la cual se va a trabajar; y el trabajo que éste desempeñará, al construir una vivienda más por cada habitante que se integre.
Además se la ocupa si se va a construir una obra en la que debes realizar aproximaciones con un margen de error mínimo debes usar límites. 

Algunos números irracionales como "e" que no se pueden obtener mediante una ecuación algebraica se pueden escribir de manera perfecta usando límites. 
Ejemplo e=lim(1+1/n)^n cuando n tiende a infinito. 











LIMITES UNILATERALES


DESCRIPCIÓN:

Definición de límite por la derecha


 

Podemos observar que cuando nos acercamos por la derecha con las x al valor de a, los valores de la función se van acercando a L
   
Observe que no hay barras de valor absoluto alrededor de x-a, pues x-a es mayor que cero ya que x>a.


 



Definición de límite por la izquierda



El concepto de limite por la izq es completamente similar al limite por la derecha, solo que la variable x se acerca al valor a por la izquierda, es decir, con valore que son menores a A

Note que la expresión  a-x es mayor que cero, pues x↦ a (elevado a la -1)  por lo que x <a.



EJERCICIO:

Determinar los límites de la función " f " definida por: 


 

Primero hagamos la gráfica de la función:






El punto de discontinuidad se presenta cuando x=1
Luego:

    y  




Observe que el límite por la derecha (3), es diferente al límite por la izquierda (2).


APLICACIONES:
En la Arquitectura sirve para elaborar gráficas que ayudan a saber el nivel de producción que se obtendrá, encontrando el menor costo posible para generar una mayor ganancia. Porque los clientes siempre necesitan saber un costo aproximado del nuevo diseño que el arquitecto crea.
 Además permite calcular velocidades y aceleraciones (razones de cambio)








LIMITES INFINITOS


DESCRIPCION:
El símbolo ∞, se lee infinito, es de carácter posicional, no representa ningún número real. 
Si una variable independiente x está creciendo indefinidamente a través de valores positivos, se escribe x ↦ +∞ (que se lee: x tiende a más infinito), y si decrece a través de valores negativos, se denota como x ↦ -∞ (que se lee: x tiende a menos infinito).



EJERCICIO






Ahora observe que es "x" la que tiende a tomar valores positivos cada vez mayores, obteniendo como resultado que f "x" tiende a valores cercanos a cero.  

Así lim x ↦ +∞      f(x)↦ 0    , o sea, f(x)↦ 0 cuando  x ↦ +∞.


APLICACIONES:

Se lo aplica cuando hacemos cálculos con medidas de tiempo y otros campos que no son finitos






CONTINUIDAD EN UN PUNTO


DESCRIPCION:

La continuidad significa que un pequeño cambio en la variable X implica sólo un pequeño en el valor de f(x), es decir, la gráfica consiste de un sólo trozo de curva.
Una función f(x) es continua en un punto a si lim x->a f(x) = f(a).

Nota: observar que debe existir f(a) y debe existir el limx->a f(x) y debe ser igual a f(a).






f(x)= 1/x2

Discontinua en x=0 (No existe f(0))



EJERCICIO:

La función es continua en todos los puntos de su dominio.
D = R− {−2,2}
La función tiene dos puntos de discontinuidad en x = −2 y x = 2.

APLICACIONES:
En cualquier lugar del universo, por ende en la naturaleza y en la vida diaria, aparecen numerosos fenómenos que tienen un comportamiento continuo. Por ejemplo: el crecimiento de una planta es continuo, el desplazamiento de un vehículo o el volumen del agua que fluye de un recipiente, el movimiento planetario y una infinidad de otros eventos.







CONTINUIDAD EN UN INTERVALO


DESCRIPCION:
Una función f(x) es continua en un intervalo cerrado [a, b] si: f es continua en x, para todo x perteneciente al intervalo abierto (a, b).
f es continua en a por la derecha:




f es continua en b por la izquierda:






EJEMPLO:


 en el intervalo [0, 4].



f(x) es continua por la izquierda en x = 0 , ya que f(x)= x2 por ser una función polinómica es continua en toda R.
f(x) es continua por la derecha en x = 4 , ya que f(x) = 4 por ser una función polinómica es continua en toda R.
Para que f(x) sea continua en todos los puntos del intervalo (0, 4) tenemos que estudiar la continuidad en el punto x = 2, que es el único dudoso por tratarse de una función definida a trozos.
f(2)= 4




Por tanto f(x) es continua en el intervalo [0, 4].





APLICACIONES:
En la arquitectura se utiliza en la continuidad de un intervalo en las:
Deformaciones de vigas
Diseño de estructuras de puentes
Momentos de estructuras de vigas columnas, losas



VIDEO DE INTRODUCCIÓN A LIMITES





NOTA: Todos estos temas se los pueden utilizar en los cálculos para ARQUITECTURA TRADICIONAL y ARQUITECTURA MODERNA


 BIBLIOGRAFIA



viernes, 24 de octubre de 2014

APLICACIÓN DE FUNCIONES EN LA ARQUITECURA

Función Algebraica


En las funciones algebraicas las operaciones que hay que efectuar con la variable independiente son: adición, sustracción, multiplicación, división, potenciación y radicación.


y = −2x − 1

x
y = −2x − 1
0
−1
1
−3












Aplicaciones
El arquitecto usa las funciones algebraicas, dado un ejemplo, cuando hace negocios con países vecinos que usan otra moneda; el precio en pesos (por ejemplo) está dado en función del precio del dólar. Explicación: si queremos comprar en pesos algo que cuesta 100 dólares... necesitamos aplicar una función, si el dólar cuesta 14 pesos el producto costaría 1400 pesos pero si el dólar está en 10 pesos, el producto costara 1000, Un valor depende de otro eso es una función.  

Es el ejemplo más usado dado que "función" significa obtener un valor que está dependiendo de otro valor...
Ejemplo matemático 

X + 2 = Y 

Si X vale 1 entonces Y valdrá 3, ya que (1) + 2 = 3 

entonces... 

utilizando la misma ecuación 
si X = 2 Y = 4, esto es una función.. ya que (2) + 2 = 4 





Función exponencial

La función exponencial es de la forma  y = a^x, siendo a un número real positivo.





x
y = 2x
-3
1/8
-2
1/4
-1
1/2
0
1
1
2
2
4
3
8















Aplicaciones
La función exponencial sirve para describir cualquier proceso que evolucione de modo que el aumento (o disminución) en un pequeño intervalo de tiempo sea proporcional a lo que había al comienzo del mismo.
A continuación se ven tres aplicaciones:
• Crecimiento de poblaciones.
• Interés del dinero acumulado.
• Desintegración radioactiva.

El principal para un arquitecto es el Crecimiento de poblaciones
El crecimiento de una población viene dado por la diferencia entre nacimientos y defunciones.
Si inicialmente partimos de una población P0, que tiene un índice de crecimiento i  (considerado en tanto por 1), al cabo de t años se habrá convertido en P=P0·(1+i)t
Un pueblo tiene 600 habitantes y su población crece anualmente un 3%. • ¿Cuántos habitantes habrá al cabo de 8 años?
P 600 1.03 760


Funciones logarítmicas  

La función logarítmica en base a es la función inversa de la exponencial en base a...
 


x
   
1/8
-3
1/4
-2
1/2
-1
1
0
2
1
4
2
8
3
                                                        










Aplicaciones 
Los logaritmos fueron introducidos en las Matemáticas con el propósito de facilitar, simplificar o incluso, hacer posible complicados cálculos numéricos. Utilizando logaritmos se puede convertir productos en sumas, cocientes en restas, potencias en productos y raíces en cocientes.
En arquitectura se lo emplea cuando queremos determinar la altura de un edificio usando la base y el ángulo.
Cuando un arquitecto  desea sacar estadísticas sobre la aceptación de un local en una zona comercial o en una campaña publicitaria, se realizan las estadísticas sobre la publicidad que se va a lanzar, se realizan cálculos matemáticos con logaritmos. Estas estadísticas definen el fracaso o éxito de la campaña.
Se lo utiliza también cuando se resuelven problemas específicos, siempre teniendo en cuenta una ecuación de segundo grado. Además suele aplicarse en el crecimiento de la población o en las intensidades de los terremotos, porque, no siempre se sabe interpretar ya que para ello es necesario conocer el concepto de logaritmo.




Funciones trigonométricas

Función seno     f(x) = sen x    Recorrido: [−1, 1]






Función coseno    f(x) = cos x    Recorrido: [−1, 1]



Función tangente   f(x) = tg x  Recorrido: R



    Función cotangente  f(x) = cotg x  Recorrido: R




Función secante     f(x) = sec x   Recorrido: (− ∞, −1] Unión [1, ∞)






Función cosecante  f(x) = cosec x Recorrido:(− ∞, −1] Unión [1, ∞)





APLICACIONES
La matemática hace el diseño de edificios más seguro y más preciso. La trigonometría es especialmente importante en la arquitectura, ya que permite al arquitecto calcular las distancias y las fuerzas relacionadas con elementos de la diagonal. De las seis funciones de trigonometría básicas, el seno, el coseno y la tangente son los más importantes para la arquitectura, ya que permiten al arquitecto encontrar fácilmente los valores opuestos y adyacentes relacionados con un ángulo o la hipotenusa, la traducción de un vector diagonal en vectores horizontales y verticales.





La arquitectura requiere competencia con la trigonometría.
architecture image by ataly from Fotolia.com

TIPO DE ARQUITECTURA
Arquitectura moderna y tradicional

VIDEO DE INTRODUCCION A LAS FUNCIONES




 
BIBLIOGRAFIA