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[Aplicação da expansão binomial]

[Aplicação da expansão binomial]

Mensagempor Gustavo Gomes » Sex Out 26, 2012 21:33

Pessoal, a figura abaixo mostra uma rede de canos de água que tem início no ponto A. Quando se coloca água nesse ponto, ela flui para baixo de tal modo que, em cada ponto assinalado, a água que chega pelo cano superior se distribui igualmente pelos dois canos inferiores.

b.png
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Se um litro de água é colocado em A, qual é o volume de água, em litros, que chegará a B?

A resposta é \frac{15}{64}. Manualmente, analisando a trajetória da água em cada ponto do sistema, cheguei ao resultado, no entanto, percebi que as quantidades de água escoadas em cada ponto correspondem a frações cujo numerador é obtido pelos coeficientes binomiais e o denominador é representado pela soma desses coeficientes em cada linha - {2}^{n}, onde n: número da linha (pensando no triângulo de Pascal).
Não entendi essa relação, ou seja, não consegui modelar o problema por meio desses conceitos matemáticos. Como eu poderia pensar essa questão.
Grato.
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Re: [Aplicação da expansão binomial]

Mensagempor MarceloFantini » Sáb Out 27, 2012 08:27

Matematicamente é como você falou. A distribuição será dada pelos coeficientes binomiais, enquanto que a soma deve permanecer constante e igual a um. Precisa lembrar que \sum_{i=0}^n \binom{n}{i} = 2^n, portanto \frac{\sum_{i=0}^n \binom{n}{i}}{2^n} = 1. No caso do exercício, é a terceira linha, logo você terá \frac{\binom{6}{2}}{2^6} = \frac{15}{64}.
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MarceloFantini
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Assunto: Taxa de variação
Autor: felipe_ad - Ter Jun 29, 2010 19:44

Como resolvo uma questao desse tipo:

Uma usina de britagem produz pó de pedra, que ao ser depositado no solo, forma uma pilha cônica onde a altura é aproximadamente igual a 4/3 do raio da base.
(a) Determinar a razão de variação do volume em relação ao raio da base.
(b) Se o raio da base varia a uma taxa de 20 cm/s, qual a razão de variação do volume quando o raio mede 2 m?

A letra (a) consegui resolver e cheguei no resultado correto de \frac{4\pi{r}^{2}}{3}
Porem, nao consegui chegar a um resultado correto na letra (b). A resposta certa é 1,066\pi

Alguem me ajuda? Agradeço desde já.


Assunto: Taxa de variação
Autor: Elcioschin - Qua Jun 30, 2010 20:47

V = (1/3)*pi*r²*h ----> h = 4r/3

V = (1/3)*pi*r²*(4r/3) ----> V = (4*pi/9)*r³

Derivando:

dV/dr = (4*pi/9)*(3r²) -----> dV/dr = 4pi*r²/3

Para dr = 20 cm/s = 0,2 m/s e R = 2 m ----> dV/0,2 = (4*pi*2²)/3 ----> dV = (3,2/3)*pi ----> dV ~= 1,066*pi m³/s


Assunto: Taxa de variação
Autor: Guill - Ter Fev 21, 2012 21:17

Temos que o volume é dado por:

V = \frac{4\pi}{3}r^2


Temos, portanto, o volume em função do raio. Podemos diferenciar implicitamente ambos os lados da equação em função do tempo, para encontrar as derivadas em função do tempo:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.r}{3}.\frac{dr}{dt}


Sabendo que a taxa de variação do raio é 0,2 m/s e que queremos ataxa de variação do volume quando o raio for 2 m:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.2}{3}.\frac{2}{10}

\frac{dV}{dt} = \frac{16\pi}{15}