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[No Resuelto ] Recuperatorio del 2º parcial 2008.

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Este ejercicio lo saqué de acá: [No Resuelto]Primer Recu Segundo Parcial 1C 2008 : Y no entiendo como acotar el resto!

$$\textrm{1) Sea $f:\mathbb{R}^2\rightarrow\mathbb{R}$ la funcion $f(x,y)=e^{xy}-y+2$ y sea P el }$$
$$\textrm{polinomio de Taylor de orden 2 de $f$ centrado en el punto (0,0)}$$
$$\textrm{a)Calcular P}$$
$$\textrm{b)Probar que si $(x,y)\in [-\frac{1}{10},0]x[0,\frac{1}{10}]$, el error producido al aproximar}$$
$$\textrm{$f(x,y)$ por $P(x,y)$ es menor a $\frac{1}{10^4}$}$$

El polinomio me quedó: \(3+y+{R}_{2}\)
y tengo esto: \({f}_{xxx}={y}^{3}.{e^}^{xy}; {f}_{yyy}={x}^{3}.{e^}^{xy}; {f}_{xyx}=x{y}^{2}.{e^}^{xy};{f}_{yxy}=y{x}^{2}.{e^}^{xy}\)
y sé esto otro \({R}_{2}(x,y)\eq=\frac{1}{6}({f}_{xxx}(c){x}^{3}+3{f}_{xxy}(c){x}^{2}y+3{f}_{yyx}(c)x{y}^{2}+{f}_{yyy}(c){y}^{3})\)
Mi problema es principalmente que no sé como reemplazar los x e y. En principio me imaginé que tenía que reemplazar las \(c\) con la parte más grande de los intervalos y de esta manera se me anulaba casi todo. Pero seguro que es un invento mío nada más...ayuda!

Zaphod escribió:

El polinomio me quedó: \(3+y+{R}_{2}\)

Antes que nada:
El polinomio queda \(P=3+xy-y\), y no le tenes que sumar el resto.
El resto lo sumas en el enunciado del teorema de taylor que te dice:
\(f=P+R_2\) lo importante es que \(f \approx P\) cerca del punto, en este caso el origen

Zaphod escribió:

Mi problema es principalmente que no sé como reemplazar los x e y. En principio me imaginé que tenía que reemplazar las \(c\) con la parte más grande de los intervalos y de esta manera se me anulaba casi todo. Pero seguro que es un invento mío nada más...ayuda!

Esto no es muy dificil. El \(c\) es un \((\overline{x},\overline{y})\). Siendo \(\overline{x}\) un numero que vive entre \(0\) y el \(x\) en el cual evaluas el polinomio, lo mismo para \(\overline{y}.\)

Fijate que en general \(\overline{x}\) vive entre \(x_0\) y \(x\), siendo el \(x_0\) la coordenada \(x\) del punto en el cual esta centrado el polinomio, en este caso, \(x_0=0\), \(y_0=0\)

Lo bueno es que tanto \(x\) como \(y\) estan acotados, y como \((\overline{x},\overline{y})\) esta acotado por \((x,y)\) entonces \(\overline{x}\), \(\overline{y}\) tambien estan acotados por los mismos numeros. Si acotas el resto te queda:

$$|R_2|=\left| \frac1{3!} \left( {\overline{y}}^3 \cdot {e}^{\overline{x} \overline{y}} \cdot x^3+{\overline{x}}^3 \cdot {e}^{\overline{x} \overline{y}} \cdot y^3+3 \left( 2 \overline{y} \cdot {e}^{\overline{x} \overline{y}} + \overline{x} {\overline{y}}^2 \cdot {e}^{\overline{x} \overline{y}} \right) x^2 y + 3 \left( \overline{x} \cdot {e}^{\overline{x} \overline{y}} \left( \overline{x}^2 \overline{y}+ \overline{x} +\overline{y} \right) \right) x y^2 \right) \right|$$

Como eso de arriba es un choclazo, hay que usar desigualdad triangular para separar los sumandos y acotar cada uno por separado.

$$\left| {\overline{y}}^3 \cdot {e}^{\overline{x} \overline{y}} \right| \leq \frac1{{10}^3}$$
$$\left| {\overline{x}}^3 \cdot {e}^{\overline{x} \overline{y}} \right| \leq \frac1{{10}^3}$$
$$\left| 2 \overline{y} \cdot {e}^{\overline{x} \overline{y}} \right| \leq \frac15$$
$$\left| \overline{x} {\overline{y}}^2 \cdot {e}^{\overline{x} \overline{y}} \right| \leq \frac1{{10}^3}$$
$$\left| \left( \overline{x} \cdot {e}^{\overline{x} \overline{y}} \left( \overline{x}^2 \overline{y}+ \overline{x} +\overline{y} \right) \right) \right| \leq \frac1{10} \cdot \left( \frac1{{10}^3} + \frac1{10} + \frac1{10} \right) }= \frac{201}{{10}^3}$$
$$|R_2| \leq \frac{1208}{{10}^6} \leq \frac1{{10}^4}$$

Fijate hace la cuenta. Costo bastante escribir esto en tex...

Cuando acotas \(\overline{y}}^3 \cdot {e}^{\overline{x} \overline{y}} \cdot x^3\) por \(\frac{1}{10^3}\), no te estas olvidando del \(x^3\)?