0:00:00.000,0:00:00.740 - 0:00:00.740,0:00:04.160 Encontraré el volumen de un cubo, donde los 0:00:04.160,0:00:07.150 valores del cubo: - digamos que x está entre- que x es mayor 0:00:07.150,0:00:10.350 o igual a 0, es menor o igual a 0:00:10.350,0:00:11.780 3. 0:00:11.780,0:00:14.600 Digamos que y is mayor o igual a 0, y es 0:00:14.600,0:00:17.000 menor o igual a 4. 0:00:17.000,0:00:21.270 Y digamos que z es mayor o igual a 0 y 0:00:21.270,0:00:23.055 menor o igual a 2. 0:00:23.055,0:00:26.650 Luego usando geometría básica puedes darte cuenta- 0:00:26.650,0:00:30.370 sabes, basta multiplicar el ancho por el alto por 0:00:30.370,0:00:31.340 el largo y tienes el volumen. 0:00:31.340,0:00:34.280 Pero quiero hacer este ejemplo, para que te acostumbres 0:00:34.280,0:00:36.700 a como se ve una integral triple, cómo se relaciona con una 0:00:36.700,0:00:39.180 doble integral y en el próximo video podremos hacer 0:00:39.180,0:00:40.290 algo un poco más complicado. 0:00:40.290,0:00:44.040 Entonces dibujemos este volumen. 0:00:44.040,0:00:51.780 Este es mi eje x, este es el z, este es el y. 0:00:51.780,0:00:54.330 - 0:00:54.330,0:00:55.795 x, y, z. 0:00:55.795,0:00:59.600 - 0:00:59.600,0:01:00.080 Bien. 0:01:00.080,0:01:01.910 Entonces x está entre 0 y 3. 0:01:01.910,0:01:03.070 Esto es x igual a 0. 0:01:03.070,0:01:09.120 Esto es x igual a- veamos, 1, 2, 3. 0:01:09.120,0:01:10.570 y está entre 0 y 4. 0:01:10.570,0:01:13.180 1, 2, 3, 4. 0:01:13.180,0:01:15.450 Entonces el plano x-y se verá como algo así. 0:01:15.450,0:01:20.520 El tipo de base de nuestro cubo se verá como algo así. 0:01:20.520,0:01:21.770 Entonces z está entre 0 y 2. 0:01:21.770,0:01:25.350 Entonces 0 es el plano x-y, y luego 1, 2. 0:01:25.350,0:01:27.130 Entonces esto será el punto más alto. 0:01:27.130,0:01:30.600 Haré esto en otro color. 0:01:30.600,0:01:34.520 Entonces esto es a lo largo del eje x-z. 0:01:34.520,0:01:36.360 Tendrá una frontera aquí, luego 0:01:36.360,0:01:38.316 seguirá así. 0:01:38.316,0:01:41.850 Tendrá una frontera aquí, seguirá así. 0:01:41.850,0:01:43.810 Una frontera aquí. 0:01:43.810,0:01:45.600 Entonces podemos notar que el volumen es un cubo. 0:01:45.600,0:01:46.370 Y tu puedes hacerlo. 0:01:46.370,0:01:51.540 Puedes decir, que el largo es 3, la base, el ancho es 4, 0:01:51.540,0:01:53.920 entonces esta área es 12 por la altura. 0:01:53.920,0:01:55.170 12 por 2 es 24. 0:01:55.170,0:01:58.980 Puedes decir es 24 unidades cúbicas, independiente de 0:01:58.980,0:01:59.630 las unidades que estemos usando. 0:01:59.630,0:02:01.990 Pero hagámoslo como una integral triple. 0:02:01.990,0:02:03.640 Entonces ¿Qué significa una integral triple? 0:02:03.640,0:02:07.110 Lo que podemos hacer es tomar el volumen de un muy 0:02:07.110,0:02:10.670 pequeño -no área- sino volumen. 0:02:10.670,0:02:14.770 Digamos que queremos calcular el volumen de un cubo muy pequeño. 0:02:14.770,0:02:17.810 En algún lugar en el volumen que tenemos. 0:02:17.810,0:02:20.160 Y empezará a tener mayor sentido o a ser 0:02:20.160,0:02:22.860 mucho más útil, cuando tenemos fronteras variables 0:02:22.860,0:02:25.050 y superficies o curvas como fronteras. 0:02:25.050,0:02:26.840 Pero digamos que queremos encontrar el volumen de este 0:02:26.840,0:02:29.780 pequeño cubo que está aquí. 0:02:29.780,0:02:30.590 Este es mi cubo. 0:02:30.590,0:02:33.630 Está en algún lugar de mi gran cubo, de este rectángulo más grande, 0:02:33.630,0:02:35.460 o rectángulo cúbico, como quieras llamarlo. 0:02:35.460,0:02:36.540 Entonces ¿Cuál es el volumen de ese cubo? 0:02:36.540,0:02:38.930 Digamos que el ancho es dy. 0:02:38.930,0:02:42.320 - 0:02:42.320,0:02:44.010 Entonces la longitud ahí es dy. 0:02:44.010,0:02:46.810 Su altura es dx 0:02:46.810,0:02:49.660 Perdón, no, su altura es dz, cierto? 0:02:49.660,0:02:51.840 De la forma que lo dibujé, z está hacia 0:02:51.840,0:02:53.860 Y su largo es dx. 0:02:53.860,0:02:55.940 Esto es dx. 0:02:55.940,0:02:56.750 Esto es dz. 0:02:56.750,0:02:57.720 Esto es dy. 0:02:57.720,0:03:01.260 Entonces puedes decir que un pequeño volumen dentro de este mayor 0:03:01.260,0:03:04.830 volumen -puedes llamarlo dv, que es el 0:03:04.830,0:03:06.750 diferencial del volumen. 0:03:06.750,0:03:10.290 Y eso será igual a, puedes decir, que es precisamente 0:03:10.290,0:03:13.990 el ancho por el largo por el alto. 0:03:13.990,0:03:15.950 dx por dy por dz. 0:03:15.950,0:03:17.760 Y puedes cambiar el orden de éstos, cierto? 0:03:17.760,0:03:21.010 Porque la multiplicación es asociativa, entonces el 0:03:21.010,0:03:22.920 orden no importa. 0:03:22.920,0:03:24.540 En todo caso, ¿Qué puedes hacer con esto? 0:03:24.540,0:03:27.290 Podemos usar la integral. 0:03:27.290,0:03:32.520 Todas las integrales nos ayudan a sumar infinitas partes de 0:03:32.520,0:03:36.080 infinitas pequeñas distancias, como dz o dx o 0:03:36.080,0:03:38.240 dy, etc. 0:03:38.240,0:03:41.620 Entonces, lo que podemos hacer es tomar el cubo y 0:03:41.620,0:03:44.110 primero, sumar en la dirección de z. 0:03:44.110,0:03:48.330 Entonces podemos tomar el cubo y luego sumar a lo largo del 0:03:48.330,0:03:51.230 eje hacia arriba y abajo, el eje z, para obtener 0:03:51.230,0:03:52.410 el volumen de la columna. 0:03:52.410,0:03:54.550 ¿Y cómo se vería esto? 0:03:54.550,0:03:56.930 Como vamos hacia arriba y abajo, 0:03:56.930,0:04:00.670 tomamos la suma en la dirección z. 0:04:00.670,0:04:02.610 Tendremos una integral. 0:04:02.610,0:04:04.655 ¿Cuál será el menor valor de z? 0:04:04.655,0:04:08.310 Es z igual a 0. 0:04:08.310,0:04:09.280 ¿Y cuál es el mayor valor? 0:04:09.280,0:04:12.070 Como si fueras a tomar - sigue sumando esos cubos y 0:04:12.070,0:04:14.190 sigue subiendo, llegarás al límite alto. 0:04:14.190,0:04:14.770 ¿Y dónde está lo más alto? 0:04:14.770,0:04:16.100 es cuando z es igual a 2. 0:04:16.100,0:04:20.580 - 0:04:20.580,0:04:25.010 Por supuesto, tomarás la suma de estos dvs. 0:04:25.010,0:04:26.130 Y anotaré primero dz. 0:04:26.130,0:04:28.170 Para que recordemos que 0:04:28.170,0:04:30.430 tomaremos primero la integral respecto a z. 0:04:30.430,0:04:32.010 Luego haremos la de y. 0:04:32.010,0:04:34.200 Y finalmente la x. 0:04:34.200,0:04:37.430 Entonces esta integral, este valor, como lo he escrito, 0:04:37.430,0:04:42.020 nos dará el volumen de una columna dado cualquier x e y. 0:04:42.020,0:04:45.240 Será una función de x e y, pero como estamos trabajando con 0:04:45.240,0:04:47.130 constantes, nos dará 0:04:47.130,0:04:48.600 un valor constante. 0:04:48.600,0:04:52.160 Será el valor constante del volumen de una 0:04:52.160,0:04:53.890 de esas columnas. 0:04:53.890,0:04:56.580 En este caso, será 2 por dy dx. 0:04:56.580,0:04:59.330 Ya que la altura de una de esas columnas es 2, 0:04:59.330,0:05:03.710 luego su ancho y largo es dy y dx. 0:05:03.710,0:05:06.570 Entonces si queremos encontrar el volumen total- 0:05:06.570,0:05:09.270 lo que acabamos de hacer fue encontrar la altura de una columna. 0:05:09.270,0:05:11.300 Entonces podemos tomar las columnas y sumarlas 0:05:11.300,0:05:13.730 en la dirección y. 0:05:13.730,0:05:15.710 Entonces si sumamos en la dirección y, podemos tomar 0:05:15.710,0:05:20.340 otra integral de esta suma en la dirección y. 0:05:20.340,0:05:25.650 ¿y va de 0 a cuánto? y está entre 0 y 4. 0:05:25.650,0:05:27.180 Anoté la integral muy a la 0:05:27.180,0:05:28.300 izquierda, se ve raro. 0:05:28.300,0:05:31.000 Pero creo que entiendes la idea. 0:05:31.000,0:05:33.390 y es igual a 0 hasta y es igual a 4. 0:05:33.390,0:05:37.420 Luego esto nos dará el volumen de una hoja que es 0:05:37.420,0:05:40.290 paralela al plano zy. 0:05:40.290,0:05:44.250 Luego lo único que nos falta es sumar todas estas 0:05:44.250,0:05:46.570 hojas en la dirección x, y tendremos el volumen 0:05:46.570,0:05:48.210 de toda nuestra figura. 0:05:48.210,0:05:50.190 Entonces para sumar todas esas hojas, tendremos que sumar 0:05:50.190,0:05:51.750 en la dirección x. 0:05:51.750,0:05:57.060 Iremos de x igual a 0, hasta x igual a 3. 0:05:57.060,0:05:58.660 Y evaluar esto es bien sencillo. 0:05:58.660,0:05:59.690 sencillo. 0:05:59.690,0:06:03.020 Primero tomamos la integral respecto a z. 0:06:03.020,0:06:05.090 Bueno, no tenemos nada escrito aquí abajo. pero 0:06:05.090,0:06:06.740 podemos asumir que ahí va un 1, cierto? 0:06:06.740,0:06:10.160 Porque dz por dy por dx es lo mismo que 0:06:10.160,0:06:12.940 1 por dz por dy por dx. 0:06:12.940,0:06:15.500 Entonces ¿Cuál es el valor de esta integral? 0:06:15.500,0:06:18.760 Bueno la integral de 1 respecto a 0:06:18.760,0:06:20.650 z es z, verdad? 0:06:20.650,0:06:22.700 Porque la primitiva de z es 1. 0:06:22.700,0:06:27.640 Y lo evaluas de 2 a 0. 0:06:27.640,0:06:30.210 Entonces te quedas con entonces es 2 menos 0. 0:06:30.210,0:06:31.580 Entonces queda 2. 0:06:31.580,0:06:34.390 Entonces te queda 2 y tomas la integral de eso desde 0:06:34.390,0:06:38.080 y igual a 0 hasta y igual a 4 dy, y luego 0:06:38.080,0:06:40.060 está la x. 0:06:40.060,0:06:45.280 Desde x igual a 0 hasta x igual 3 dx. 0:06:45.280,0:06:48.440 Fíjate cuando tomamos la integral respecto a z, 0:06:48.440,0:06:50.210 terminamos con una doble integral. 0:06:50.210,0:06:52.830 Y esta doble integral es exactamente la misma integral que habríamos 0:06:52.830,0:06:56.440 hecho en los videos anteriores en la doble integral, donde 0:06:56.440,0:06:59.510 habrías dicho, bien z es una función de x e y. 0:06:59.510,0:07:01.880 Entonces podrías haber escrito z es una función de x 0:07:01.880,0:07:04.230 e y es siempre igual a 2. 0:07:04.230,0:07:05.180 Es una función constante. 0:07:05.180,0:07:06.980 es independiente de x y de y. 0:07:06.980,0:07:09.210 Pero si has definido z de este modo y querías 0:07:09.210,0:07:11.985 calcular el volumen que encierra esta superficie, donde la superficie 0:07:11.985,0:07:15.370 es z igual a 2 - tu sabes que ésta es una superficie, es z 0:07:15.370,0:07:17.580 igual a 2 - habríamos terminado con esto. 0:07:17.580,0:07:19.130 Entonces ves que lo que hacemos con la triple 0:07:19.130,0:07:21.030 integral, es en realidad lo mismo. 0:07:21.030,0:07:22.060 Y puedes estar preguntándote, ¿Por qué estamos 0:07:22.060,0:07:22.840 haciendo esto? 0:07:22.840,0:07:25.730 Y te lo mostraré en seguida. 0:07:25.730,0:07:28.320 En todo caso, para evaluar esto, puedes tomar la 0:07:28.320,0:07:32.070 integral de esto respecto a y, tienes 2y- 0:07:32.070,0:07:33.760 déjame bajar un poco. 0:07:33.760,0:07:38.530 Queda 2y evaluando eso en 4 y 0. 0:07:38.530,0:07:41.150 Luego, obtienes 2 por 4 0:07:41.150,0:07:42.540 Eso es 8 menos 0. 0:07:42.540,0:07:46.070 Luego integras eso respecto 0:07:46.070,0:07:48.340 a x de 0 a 3. 0:07:48.340,0:07:52.430 Lo cual es 8x de 0 a 3. 0:07:52.430,0:07:55.430 Que será igual a 24 unidades cúbicas 0:07:55.430,0:07:59.780 Ahora la obvia pregunta es ¿Para qué sirve esto? 0:07:59.780,0:08:05.420 Cuando tienes un tipo de variable constante dentro 0:08:05.420,0:08:06.400 del volumen, estás bien, 0:08:06.400,0:08:08.230 podrías haberlo calculado con una integral doble. 0:08:08.230,0:08:11.610 Pero que pasa si te digo: nuestro objetivo no es calcular 0:08:11.610,0:08:13.670 el volumen de esta figura. 0:08:13.670,0:08:16.550 Nuestro objetivo es calcular la masa de la figura. 0:08:16.550,0:08:21.660 Y más aún, este volumen- este área de espacio o 0:08:21.660,0:08:23.670 lo que sea- tiene una masa no uniforme. 0:08:23.670,0:08:28.190 Si su masa fuera uniforme, podrías simplemente multiplicar su densidad 0:08:28.190,0:08:31.240 uniforme por su volumen y obtendrás su masa. 0:08:31.240,0:08:33.040 Pero digamos que la densidad cambia. 0:08:33.040,0:08:36.340 Puede ser el volumen de un gas o incluso algún 0:08:36.340,0:08:39.070 material formado por diferentes compuestos. 0:08:39.070,0:08:42.370 Entonces digamos que su densidad es una función variable 0:08:42.370,0:08:43.240 de x, y y z. 0:08:43.240,0:08:47.650 Entonces digamos que la densidad- esta filo, esto que 0:08:47.650,0:08:50.720 parece una p, es lo que normalmente se usa en física para la densidad- entonces 0:08:50.720,0:08:54.390 su densidad es una función de x, y and z. 0:08:54.390,0:08:55.710 Hágamoslo simple-- multipliquemos 0:08:55.710,0:08:59.840 x por y por z. 0:08:59.840,0:09:06.020 Si queremos calcular la masa de un volumen cualquiera, será 0:09:06.020,0:09:08.440 el volumen por la densidad, verdad? 0:09:08.440,0:09:12.190 Ya que la densidad- las unidades de densidad son como kilógramos 0:09:12.190,0:09:13.590 por metro cúbico. 0:09:13.590,0:09:16.400 Entonces si la multiplicas por metros cúbicos, obtienes los kilógramos. 0:09:16.400,0:09:20.260 con lo cual podemos decir que la masa- bueno, usaré una notación, d 0:09:20.260,0:09:23.730 masa - esto no es una función. 0:09:23.730,0:09:25.230 Bueno, no quiero escribir los paréntesis, porque eso 0:09:25.230,0:09:26.230 lo hace parecer una función. 0:09:26.230,0:09:30.490 Entonces, una masa muy diferencial, o muy pequeña, será 0:09:30.490,0:09:35.860 igual a la densidad en ese punto, lo cual será xyz, 0:09:35.860,0:09:39.810 por el volumen de la pequeña masa. 0:09:39.810,0:09:42.780 Y el volumen de esa pequeña masa lo podemos escribir como dv. 0:09:42.780,0:09:48.790 Y sabemos que ese dv es lo mismo que el ancho por 0:09:48.790,0:09:49.670 el alto por el largo. 0:09:49.670,0:09:52.350 dv no siempre va a ser dx por dy por dz. 0:09:52.350,0:09:54.000 Si usamos otras coordenadas, si usamos 0:09:54.000,0:09:57.670 coordenadas polares, puede ser algo un poco diferente. 0:09:57.670,0:09:59.160 Y lo haremos eventualmente. 0:09:59.160,0:10:01.280 Pero si queremos calcular la masa, como estamos usando 0:10:01.280,0:10:03.550 coordenadas cartesianas, será la densidad de la función 0:10:03.550,0:10:07.030 en ese punto por nuestra diferencial del volumen. 0:10:07.030,0:10:11.330 Entonces dx dy dz. 0:10:11.330,0:10:13.870 Y por supuesto, aquí cambiamos el orden. 0:10:13.870,0:10:16.386 Entonces cuando quieras calcular el volumen- cuando quieras 0:10:16.386,0:10:19.000 calcular la masa- lo cual haré en el próximo video, 0:10:19.000,0:10:21.290 esencialmente tendremos que integrar esta función. 0:10:21.290,0:10:27.400 En oposición a 1 sobre z, y y x. 0:10:27.400,0:10:28.690 Y haré eso en el proximo video. 0:10:28.690,0:10:32.050 y verás que es muy simple cualcular la 0:10:32.050,0:10:34.700 función primitiva y evitar errores de descuido. 0:10:34.700,0:10:37.280 Nos vemos en el próximo video. 0:10:37.280,0:10:37.900 -