1. Planteamos el problema: Tenemos un servidor con ingresos y costos que varían con el tiempo $t$ en años.
2. Las tasas dadas son:
$$R'(t) = 8000 - 40t^2$$
$$C'(t) = 3500 + 10t^2$$
3. La vida útil óptima es cuando los ingresos dejan de ser mayores que los costos, es decir, cuando $R'(t) = C'(t)$.
4. Igualamos las tasas:
$$8000 - 40t^2 = 3500 + 10t^2$$
5. Simplificamos:
$$8000 - 3500 = 10t^2 + 40t^2$$
$$4500 = 50t^2$$
6. Despejamos $t^2$:
$$t^2 = \frac{4500}{50} = 90$$
7. Calculamos $t$:
$$t = \sqrt{90} = 3\sqrt{10} \approx 9.49$$
8. Por lo tanto, la vida útil óptima es aproximadamente $9.49$ años.
9. Ahora calculamos la utilidad neta total durante la vida útil, que es la integral de la diferencia entre ingresos y costos desde $0$ hasta $t=9.49$:
$$U(t) = \int_0^{9.49} (R'(t) - C'(t)) dt = \int_0^{9.49} \big((8000 - 40t^2) - (3500 + 10t^2)\big) dt$$
10. Simplificamos la expresión dentro de la integral:
$$8000 - 40t^2 - 3500 - 10t^2 = 4500 - 50t^2$$
11. Integramos:
$$U(t) = \int_0^{9.49} (4500 - 50t^2) dt = \left[4500t - \frac{50t^3}{3}\right]_0^{9.49}$$
12. Evaluamos en $t=9.49$:
$$4500 \times 9.49 - \frac{50 \times (9.49)^3}{3}$$
Calculamos cada término:
$$4500 \times 9.49 = 42705$$
$$9.49^3 = 9.49 \times 9.49 \times 9.49 \approx 854.8$$
$$\frac{50 \times 854.8}{3} = \frac{42740}{3} \approx 14246.67$$
13. Finalmente:
$$U(9.49) = 42705 - 14246.67 = 28458.33$$
14. La utilidad neta total generada durante la vida útil del servidor es aproximadamente 28458.33 dólares.
Vida Util Servidor 3C9668
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