TY - GEN AU - James Stewart AU - Lothar Redlin AU - Saleem Waston TI - PRECALCULO MATEMATICAS PARA EL CALCULO SN - 9786075262758 AV - QA39.2 S7418 2012 U1 - QA39.2 S7418 2012 PY - 2017/// CY - MEXICO: PB - CENGAGE LEARNING KW - MATEMATICAS/CALCULO N1 - Precálculo. Matemáticas para el cálculo Sexta Edición James Stewart/Lothar Redlin y Saleem Watson Presidente de Cengage Learning Latinoamérica: Fernando Valenzuela Migoya Director Editorial, de Producción y de Plataformas Digitales para Latinoamérica: Ricardo H. Rodríguez Gerente editorial para Latinoamérica: Patricia La Rosa Gerente de procesos para Latinoamérica: Claudia Islas Licona Gerente de manufactura para Latinoamérica: Raúl D. Zendejas Espejel Coordinador de manufactura: Rafael Pérez González Editores: Sergio R. Cervantes González Timoteo Eliosa García Diseño de portada: Lisa Henry Imagen de portada: © Jose Fuste Raga/CORBIS Composición tipográfi ca: Ediciones OVA ; CAPÍTULO 1 FUNDAMENTOS 1 Descripción del capítulo 1 1.1 Números reales 2 1.2 Exponentes y radicales 12 1.3 Expresiones algebraicas 24 1.4 Expresiones racionales 35 1.5 Ecuaciones 44 1.6 Modelado con ecuaciones 57 1.7 Desigualdades 73 1.8 Geometría de coordenadas 83 1.9 Calculadoras grafi cadoras; resolución gráfi ca de ecuaciones y desigualdades 96 1.10 Rectas 106 1.11 Modelos con el uso de variaciones 118 Capítulo 1 Repaso 124 Capítulo 1 Examen 128 ENFOQUE SOBRE MODELADO Ajuste lineal de datos 130 CAPÍTULO 2 FUNCIONES 141 Descripción del capítulo 141 2.1 ¿Qué es una función? 142 2.2 Gráfi cas de funciones 152 2.3 Información a partir de la gráfi ca de una función 163 2.4 Rapidez de cambio promedio de una función 172 2.5 Transformaciones de funciones 179 2.6 Combinación de funciones 190 2.7 Funciones uno a uno y sus inversas 199 Capítulo 2 Repaso 207 Capítulo 2 Examen 211 ENFOQUE SOBRE MODELADO Modelado con funciones 213 CAPÍTULO 3 FUNCIONES POLINOMIALES Y RACIONALES 223 Descripción del capítulo 223 3.1 Funciones y modelos cuadráticos 224 3.2 Funciones polinomiales y sus gráfi cas 232 3.3 División de polinomios 246 3.4 Ceros reales de funciones polinomiales 253 3.5 Números complejos 264 3.6 Ceros complejos y el Teorema Fundamental de Álgebra 269 3.7 Funciones racionales 277 Capítulo 3 Repaso 292 Capítulo 3 Examen 295 ENFOQUE SOBRE MODELADO Ajuste de datos a curvas con funciones polinomiales 296 CAPÍTULO 4 FUNCIONES EXPONENCIALES Y LOGARÍTMICAS 301 Descripción del capítulo 301 4.1 Funciones exponenciales 302 4.2 La función exponencial natural 310 4.3 Funciones logarítmicas 315 4.4 Leyes de logaritmos 325 4.5 Ecuaciones exponenciales y logarítmicas 331 4.6 Modelado con funciones exponenciales y logarítmicas 340 Capítulo 4 Repaso 353 Capítulo 4 Examen 356 ENFOQUE SOBRE MODELADO Ajuste de datos a curvas exponenciales y potencia 357 Examen acumulativo de repaso: capítulos 2, 3 y 4 367 CAPÍTULO 5 FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS: MÉTODO DE LA CIRCUNFERENCIA UNITARIA 369 Descripción del capítulo 369 5.1 La circunferencia unitaria 370 5.2 Funciones trigonométricas de números reales 377 5.3 Gráfi cas trigonométricas 386 5.4 Más gráfi cas trigonométricas 399 5.5 Funciones trigonométricas inversas y sus gráfi cas 406 5.6 Modelado de movimiento armónico 412 Capítulo 5 Repaso 423 Capítulo 5 Examen 426 ENFOQUE SOBRE MODELADO Ajuste de datos a curvas senoidales 427 CAPÍTULO 6 FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS: MÉTODO DEL TRIÁNGULO RECTÁNGULO 433 Descripción del capítulo 433 6.1 Medida de un ángulo 434 6.2 Trigonometría de triángulos rectángulos 443 6.3 Funciones trigonométricas de ángulos 451 6.4 Funciones trigonométricas inversas y triángulos rectángulos 462 6.5 La Ley de Senos 469 6.6 La Ley de Cosenos 476 Capítulo 6 Repaso 483 Capítulo 6 Examen 487 ENFOQUE SOBRE MODELADO Topografía 489 CAPÍTULO 7 TRIGONOMETRÍA ANALÍTICA 493 Descripción del capítulo 493 7.1 Identidades trigonométricas 494 7.2 Fórmulas de adición y sustracción 500 7.3 Fórmulas de ángulo doble, semiángulo y producto a suma 507 7.4 Ecuaciones trigonométricas básicas 517 7.5 Más ecuaciones trigonométricas 524 Capítulo 7 Repaso 530 Capítulo 7 Examen 532 ENFOQUE SOBRE MODELADO Ondas viajeras y estacionarias 533 Examen acumulativo de repaso: capítulos 5, 6 y 7 538 CAPÍTULO 8 COORDENADAS POLARES Y ECUACIONES PARAMÉTRICAS 541 Descripción del capítulo 541 8.1 Coordenadas polares 542 8.2 Gráfi cas de ecuaciones polares 547 8.3 Forma polar de números complejos: Teorema de De Moivre 555 8.4 Curvas planas y ecuaciones paramétricas 564 Capítulo 8 Repaso 572 Capítulo 8 Examen 574 ENFOQUE SOBRE MODELADO La trayectoria de un proyectil 575 CAPÍTULO 9 VECTORES EN DOS Y TRES DIMENSIONES 579 Descripción del capítulo 579 9.1 Vectores en dos dimensiones 580 9.2 El producto punto 589 x Contenido 9.3 Geometría de coordenadas en tres dimensiones 597 9.4 Vectores en tres dimensiones 603 9.5 El producto cruz 610 9.6 Ecuaciones de rectas y planos 616 Capítulo 9 Repaso 620 Capítulo 9 Examen 623 ENFOQUE SOBRE MODELADO Campos vectoriales 624 Examen acumulativo de repaso: capítulos 8 y 9 628 CAPÍTULO 10 SISTEMAS DE ECUACIONES Y DESIGUALDADES 629 Descripción del capítulo 629 10.1 Sistemas de ecuaciones lineales con dos incógnitas 630 10.2 Sistemas de ecuaciones lineales con varias incógnitas 640 10.3 Matrices y sistemas de ecuaciones lineales 649 10.4 El álgebra de matrices 661 10.5 Inversas de matrices y ecuaciones matriciales 672 10.6 Determinantes y Regla de Cramer 682 10.7 Fracciones parciales 693 10.8 Sistemas de ecuaciones no lineales 698 10.9 Sistemas de desigualdades 703 Capítulo 10 Repaso 710 Capítulo 10 Examen 714 ENFOQUE SOBRE MODELADO Programación lineal 716 CAPÍTULO 11 SECCIONES CÓNICAS 723 Descripción del capítulo 723 11.1 Parábolas 724 11.2 Elipses 732 11.3 Hipérbolas 741 11.4 Cónicas desplazadas 750 11.5 Rotación de ejes 757 11.6 Ecuaciones polares de cónicas 765 Capítulo 11 Repaso 772 Capítulo 11 Examen 775 ENFOQUE SOBRE MODELADO Cónicas en arquitectura 776 Examen acumulativo de repaso: capítulos 10 y 11 780 CAPÍTULO 12 SUCESIONES Y SERIES 783 Descripción del capítulo 783 12.1 Sucesiones y notación de suma 784 Contenido xi 12.2 Sucesiones aritméticas 794 12.3 Sucesiones geométricas 800 12.4 Matemáticas de fi nanzas 808 12.5 Inducción matemática 814 12.6 El Teorema del Binomio 820 Capítulo 12 Repaso 829 Capítulo 12 Examen 832 ENFOQUE SOBRE MODELADO Modelado con sucesiones recursivas 833 CAPÍTULO 13 LÍMITES: UNA MIRADA PREVIA AL CÁLCULO 839 Descripción del capítulo 839 13.1 Hallar límites numérica y gráfi camente 840 13.2 Hallar límites algebraicamente 848 13.3 Rectas tangentes y derivadas 856 13.4 Límites en el infi nito; límites de sucesiones 865 13.5 Áreas 872 Capítulo 13 Repaso 881 Capítulo 13 Examen 883 ENFOQUE SOBRE MODELADO Interpretaciones de área 884 Examen acumulativo de repaso: capítulos 12 y 13 888 APÉNDICE: Cálculos y cifras signifi cativas 889 RESPUESTAS R1 ÍNDICE I1; Ingeniería en Logística N2 - ¿Qué necesitan saber realmente los estudiantes para estar preparados para el cálculo? ¿Qué herramientas necesitan realmente los profesores para ayudar a sus alumnos a prepararse para el cálculo? Estas dos preguntas han motivado la escritura de este libro. Para estar preparado para el cálculo, un estudiante necesita no sólo de conocimientos técnicos sino también de una clara comprensión de conceptos. De hecho, la comprensión conceptual y los conocimientos técnicos van de la mano y se refuerzan entre sí. Un estudiante también necesita valorar el poder y la utilidad de las matemáticas para modelar el mundo real. Todos los temas de este libro de texto están destinados a promover estos objetivos. Al escribir esta Sexta Edición, nuestro propósito es mejorar aún más la utilidad del libro como herramienta de instrucción para profesores y como herramienta de aprendizaje para estudiantes. Hay varios cambios importantes en esta edición, incluyendo una reestructuración de cada uno de los conjuntos de ejercicios para alinear mejor los ejercicios con los ejemplos de cada sección. En esta sección cada conjunto de ejercicios empieza con Ejercicios conceptuales, que estimulan a estudiantes a trabajar con conceptos básicos y usar apropiadamente vocabulario matemático. Varios capítulos han sido reorganizados y reescritos (como se describe a continuación) para enfocar más la exposición en los conceptos principales; hemos agregado un nuevo capítulo sobre vectores en dos y tres dimensiones. En todos estos cambios, así como en otros muchos (pequeños y grandes), hemos retenido el contenido principal que ha contribuido al éxito de este libro. Nuevo en la Sexta Edición Q Ejercicios Más del 20% de los Ejercicios son nuevos. Esto incluye nuevos Ejercicios conceptuales y nuevos ejercicios Acumulativos de repaso. Los ejercicios clave están vinculados a ejemplos en el texto. Q Sitio web acompañante del libro Un nuevo sitio web www.stewartmath.com contiene Proyectos de descubrimiento para cada capítulo y secciones de Enfoque en la solución de problemas, que destacan diferentes principios para resolución de problemas compendiados en el Prólogo. Q CAPÍTULO 2 Funciones Este capítulo ha sido reescrito por completo para enfocarse con más precisión en el concepto fundamental y de importancia esencial de función. El material sobre funciones cuadráticas, que ya estaba antes en este capítulo, ahora es parte del capítulo sobre funciones polinomiales. Q CAPÍTULO 3 Funciones polinomiales y racionales Este capítulo ahora empieza con una sección sobre funciones cuadráticas, lo que lleva a un más alto grado de funciones con polinomios. Q CAPÍTULO 4 Funciones exponenciales y logarítmicas El material sobre la función exponencial natural está ahora en una sección por separado. Q CAPÍTULO 5 Funciones trigonométricas: método de la circunferencia unitaria Este capítulo incluye una nueva sección sobre funciones trigonométricas inversas y sus gráfi cas. La introducción de este tema aquí refuerza el concepto de función en el contexto de trigonometría. Q CAPÍTULO 6 Funciones trigonométricas: método del triángulo rectángulo Este capítulo incluye una nueva sección sobre funciones trigonométricas inversas y triángulos rectángulos (Sección 6.4) que es necesaria para aplicar las Leyes de Senos y Cosenos en la siguiente sección, así como para resolver ecuaciones trigonométricas en el Capítulo 7. Q CAPÍTULO 7 Trigonometría analítica Este capítulo ha sido modifi cado completamente. Hay dos nuevas secciones sobre ecuaciones trigonométricas (Secciones 7.4 y 7.5). El material acerca de este tema (antes en la Sección 7.5) ha sido expandido y modifi cado. Q CAPÍTULO 8 Coordenadas polares y ecuaciones paramétricas Este capítulo está ahora enfocado con más precisión en el concepto de un sistema de coordenadas. La sección sobre ecuaciones paramétricas es nuevo para este capítulo. El material sobre vectores está ahora en su propio capítulo. Q CAPÍTULO 9 Vectores en dos y tres dimensiones Éste es un nuevo capítulo con una nueva sección de Enfoque sobre modelado. Q CAPÍTULO 10 Sistemas de ecuaciones y desigualdades El material acerca de sistemas de ecuaciones no lineales está ahora en una sección por separado. Q CAPÍTULO 11 Secciones cónicas Este capítulo está ahora más estrechamente dedicado al tema de geometría analítica, en especial a las secciones cónicas; la sección sobre ecuaciones paramétricas se ha cambiado al Capítulo 8. Enseñanza con la ayuda de este libro Estamos profundamente conscientes de que la buena enseñanza se presenta en muchas formas, y que hay numerosos métodos diferentes para enseñar los conceptos y conocimientos de precálculo. La organización de los temas de este libro está diseñada para contener diferentes estilos de enseñanza. Por ejemplo, los capítulos de trigonometría han sido organizados de modo que el método de circunferencia unitaria o el de triángulo rectángulo se pueden impartir primero. A continuación veamos otros aspectos especiales que se pueden usar para complementar diferentes estilos de enseñanza: CONJUNTOS DE EJERCICIOS La forma más importante de animar la comprensión conceptual y perfeccionar los conocimientos técnicos es a través de los problemas que el profesor asigna. Con este fi n hemos incluido una amplia selección de ejercicios. Q Ejercicios de concepto Estos ejercicios piden al estudiante use lenguaje matemático para expresar datos fundamentales acerca de temas de cada sección. Q Ejercicios de conocimientos Cada conjunto de ejercicios está cuidadosamente clasifi - cado, avanzando desde ejercicios básicos para desarrollo de conocimientos hasta problemas más difíciles que requieren síntesis de material previamente aprendido con nuevos conceptos. Q Ejercicios de aplicaciones Hemos incluido innumerables problemas aplicados que pensamos captarán el interés de estudiantes. Q Aprendizaje por descubrimiento, escritura y en grupo Cada conjunto de ejercicios termina con un bloque de ejercicios llamado Descubrimiento Q Discusión Q Redacción. Estos ejercicios están diseñados para estimular al estudiante a experimentar, de preferencia en grupos, con los conceptos desarrollados en la sección y luego escribir acerca de lo que hayan aprendido, más que sólo ver la respuesta. Q Ahora intente hacer el ejercicio. . . Al fi nal de cada ejemplo en el texto, el estudiante es dirigido a un ejercicio similar en la sección que ayuda a reforzar los conceptos y conocimientos desarrollados en ese ejemplo (vea, por ejemplo, la página 4) ER -