Ejercicio T3.9 resuelto: Aproximación de sen(2x−3y) con diferenciales

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Enunciado

f(x,y)=sen(2x−3y). En (π/2,0), con Δx=0,1 y Δy=−0,2, obtener las dos primeras diferenciales, estimar f en el nuevo punto, calcular el valor verdadero y el error.
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Desarrollo paso a paso

Incremento del argumento

du=2Δx−3Δy=0,2+0,6=0,8.

Diferenciales

En u=π: df=cosπ·du=−0,8.
d²f=−senπ·du²=0.

Comparación

f_aprox=0−0,8=−0,8.
f_exacto=sin(π+0,8)=−sin0,8≈−0,717356.

Método utilizado

Taylor de segundo orden mediante diferenciales

Resultado final

df=−0,8; d²f=0. Aproximación de segundo orden: −0,8. Valor exacto: −sen(0,8)≈−0,717356; error absoluto ≈0,082644.

Interpretación del resultado

La segunda diferencial se anula exactamente en el punto base, de modo que la aproximación de orden 2 coincide aquí con la lineal; el error procede de términos de orden superior.

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