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Ejercicios de Cálculo
← 5.4 Tasas relacionadas y aproximación

La sombra de una persona que se aleja de un poste

Tema
5. Aplicaciones de la derivada › 5.4 Tasas relacionadas y aproximación
Dificultad
Intermedio
Método
Tasas relacionadas con triángulos semejantes

Una persona de 1.81.8 m de estatura se aleja a 1.21.2 m/s de un poste de luz de 66 m de altura. ¿Con qué rapidez crece su sombra? ¿Con qué rapidez se mueve el extremo de la sombra?

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  1. Sea xx la distancia de la persona al poste y ss la longitud de su sombra. Por triángulos semejantes: 6x+s=1.8s\frac{6}{x + s} = \frac{1.8}{s}.
  2. Despejamos: 6s=1.8x+1.8s6s = 1.8x + 1.8s, es decir, 4.2s=1.8x4.2s = 1.8x, de donde s=37xs = \frac{3}{7}x.
  3. Derivamos: dsdt=37dxdt=37(1.2)=1835≈0.514\frac{ds}{dt} = \frac{3}{7}\frac{dx}{dt} = \frac{3}{7}(1.2) = \frac{18}{35} \approx 0.514 m/s. La rapidez no depende de la posición.
  4. El extremo de la sombra está a x+sx + s del poste, así que se mueve a 1.2+1835=127≈1.7141.2 + \frac{18}{35} = \frac{12}{7} \approx 1.714 m/s.

Resultado final: La sombra crece a 1835≈0.514\dfrac{18}{35} \approx 0.514 m/s y su extremo se mueve a 127≈1.714\dfrac{12}{7} \approx 1.714 m/s.