DIRECCION GENERAL DEL BACHILLERATO · 1.1 LA DIFERENCIAL Definiciones de f x Interpretación...
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SUBSECRETARIacuteA DE EDUCACIOacuteN MEDIA
SUPERIOR DIRECCIOacuteN GENERAL DEL BACHILLERATO CENTRO DE ESTUDIOS DE BACHILLERATO
42 LIC JESUacuteS REYES HEROLES
GUIacuteA PARA EL CURSO INTERSEMESTRAL Y PARA EL EXAMEN EXTRAORDINARIO DE
CAacuteLCULO INTEGRAL
JULIO DE 2012
PROFESOR LUCIO SAacuteNCHEZ CHAacuteVEZ
TEMARIO UNIDAD I DIFERENCIALES E INTEGRAL INDEFINIDA 11 LA DIFERENCIAL
Definiciones de f x
Interpretacioacuten graacutefica de dy
Reglas de la diferenciacioacuten
La diferenciacioacuten como aproximacioacuten del incremento
Errores pequentildeos 12 LA INTEGRAL IDEFINIDA
Antiderivadas
Constante de Integracioacuten
La integral definida y las reglas para la integracioacuten inmediata de diferenciales algebraicas exponenciales y trigonomeacutetricas
UNIDAD II INTEGRAL DEFINIDA Y LOS METODOS DE INTEGRACIOacuteN INTEGRAL DEFINIDA
La notacioacuten de sumatoria
Aacuterea limitada por la grafica de una funcioacuten continua
Concepto de integral definida mediante sumatorias de Riemann TECNICAS DE INTEGRACION
Cambio de variable
Integracioacuten por partes UNIDAD III TEOREMA FUNDAMENTAL DEL CAacuteLCULO Y LAS APLICACIONES DE LA INTEGRAL DEFINIDA EL TEOREMA FUNDAMENTAL DEL CACLCULO
Aacuterea y aacuterea entre dos graficas APLICACIONES DE LA INTEGRAL DEFINIDA
En situaciones de las ciencias naturales y sociales 1-Calcula el incremento de y
La foacutermula para encontrar los incrementos y es
SUBSECRETARIacuteA DE EDUCACIOacuteN MEDIA SUPERIOR DIRECCIOacuteN GENERAL DEL BACHILLERATO CENTRO DE ESTUDIOS DEL BACHILLERATO 42
LIC JESUS REYES HEROLES
)()( 11 xFxxFy
Podemos tener dos casos
a) Calcula y para cualquier valor de x
EJEMPLO Calcula y para cualquier valor de x en la siguiente funcioacuten
xxxF 52)( 2
Paso No 1 Aplicando la foacutermula para y tenemos
]52[)(5)(2 1
2
11
2
1 xxxxxxy
Nota Recuerda que para aplicar la foacutermula uacutenicamente tienes que sustituir es decir cambiar las ldquoxrdquo de tuacute funcioacuten por lo indicado en cada parte de la foacutermula Si
separamos la foacutermula tenemos )( 1 xxF en lugar de las ldquoxrdquo hay que colocar
xx 1 entonces tendremos )(5)(2 11 xxxx
)( 1xF En lugar de las ldquoxrdquo hay que colocar ldquo 1x rdquo entonces tendremos
1
2
1 52 xx
Paso No 2 Realiza todas las operaciones algebraicas yo aritmeacuteticas necesarias
1
2
11
2
1
2
1 5255)2(2 xxxxxxxxy
Nota En este paso )( 1 xx se elevo al cuadrado se multiplico 5 por )( 1 xx y
se multiplico el signo (-) que esta afuera del corchete por los signos que estaacuten dentro del corchete
1
2
11
2
1
2
1 5255242 xxxxxxxxy
Nota En este paso se multiplico el 2 por cada teacutermino que se encuentra dentro del pareacutentesis
xxxxy 524 2
1
Nota Se simplifica y tenemos el resultado
b) Calcular y para valores de 1x y 2x
Para este caso tenemos que sustituir 1x en todas las ldquoxrdquo que se encuentran en el
resultado de y Calculamos tambieacuten x con 12 xxx y sustituimos este valor
EJEMPLO iquestCuaacutel es el y cuando
21 x 122 x de la ecuacioacuten anterior
320
5002080
)10(5)10(2)10)(2(4
10212
2
524
2
1
2
1
y
y
y
sSustituimo
x
x
xxxxy
EJERCICIOS 1- Sea y =3x2 ndash5
a) Calcula el incremento ∆y para cualquier incremento ∆x b) Para la misma ecuacioacuten calcula ∆y cuando x cambia de 2 a 21
2- Sea y = x3
a) Calcula el incremento ∆y correspondiente a un incremento ∆x b) Para la misma ecuacioacuten calcula ∆y cuando
X1 = 1 y ∆x = 002 3- Sea y = 5x
a) Calcula el incremento ∆y correspondiente a un incremento ∆x
4- Sea y = -4x+3
a) Calcula el incremento ∆y cuando X1 = 2 y X2 = 22 5- Sea y = 2x2 ndash 3x
a) Calcula el incremento ∆y correspondiente a cualquier incremento ∆x b) Para la misma ecuacioacuten calcula el incremento ∆y cuando X1 = 1 y ∆x=01
Investiga que es una diferencial y cual es su notacioacuten Resuelve las siguientes diferenciales Una diferencial esta indicada como ldquodyrdquo (diferencial de ldquoyrdquo) y ldquodxrdquo (diferencial de ldquoxrdquo) Para calcularlas se usan las siguientes formulas a) dy = frsquo(x)dx donde frsquo(x) es la derivada de la funcioacuten b) dx = X2 ndash X1 Nota La derivada es un tema que se estudia en Caacutelculo diferencial (Matemaacuteticas V) si no recuerdas como calcular una derivada puedes apoyarte en un formulario para derivar que puedes encontrar en cualquier libro de Calculo Diferencial EJEMPLO a) Sea f(x) = 9x2 + 7 Encuentra la diferencial dy para cualquier valor dx Para resolver la diferencial tienes que calcular la derivada de la funcioacuten Frsquo(x)=18x De acuerdo a la formula dy = frsquo(x)dx la derivada la multiplicas por dx y el resultado es dy =18xdx b) Sea f(x) = 3x3 ndash x2 + 5 Encuentra la diferencial dy para x1 = 2 y x2 = 21 Encontramos dy como en el ejemplo anterior dy = frsquo(x)dx
dy = (9x2 ndash 2x)dx Calculamos el valor de dx ya que no esta presente como dato dx = X2 ndash X1
dx = 21-2 = 01 Sustituimos el valor de x1 y el valor de dx en dy dy = (9x2-2x)dx dy = (9(2)2-2(2)) (01) dy = (36-4) (01) dy = (32) (01) dy = 32 EJERCICIOS 1- Sea f(x)= 7x5 ndash 4x3 ndash 2
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor de dx 2- Sea f(x) = (2x3 ndash 3)(4x+1)
a) Encuentra la diferencial dy cuando x1 = 2 y dx = 01 3- Sea f(x) = (5-x)3
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor dx
4- Sea 3)( xxxf
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor dx b) De la ecuacioacuten anterior calcula dy cuando x1 = 1 y x2 = 11
5- Sea f(x) = 2x3 ndash x2 +x
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor dx b) De la ecuacioacuten anterior calcula dy cuando x1 = 2 y dx = 01
Calcula las integrales indefinidas Utiliza el formulario que se encuentra a continuacioacuten FORMULARIO
cn
axdxax
nn
1)1
1
cxxInxdx )tan(secsec)10
caxadx)2 cxxdx tansec)11 2
cxInx
dx)()3 cxotxxInxdx )(csccsc)12
cedxe xx)4 cxxdx cotcsc)13 2
cIna
adxa
xx)5 cxxdxx sectansec)14
cxsenxdx cos)6 cxxdxx csccotcsc)15
csenxxdxcos)7
cxxInxdx )(sectan)8
cxsenInxdx )(cot)9
Nota Recuerda que para resolver algunas integrales debes de conocer y manejar las leyes de los exponentes EJEMPLO a) Encuentra la integral
dxxxx )35( 27
Aplicamos la formula
cn
axdxax
nn
1
1
en cada teacutermino y tenemos
dxxxx )35( 27 = cxxx
1112
3
17
5 111217
Realizamos las operaciones y simplificamos
dxxxx )35( 27 = cxxx
1112
3
17
5 111217
= cxxx
23
3
8
5 238
= cx
xx
28
5 23
8
b) Encuentra la Integral
dxx
xx 34 3
27
Aplicamos las leyes de los exponentes
dxx
xx 34 3
27=
dxx
xx 21
34
3
27
Aplicamos la formula
cn
axdxax
nn
1
1
en cada teacutermino y tenemos
dxx
xx 21
34
3
27 = c
xxxc
xxx
23)2(3
2
3
7
121)13(3
2
14
7 23231211314
Aplicamos las leyes de los exponentes y tenemos el resultado
dxx
xx 34 3
27= c
x
xx
3
2
6
27 23
23
EJERCICIOS RESUELVE LA SIGUIENTES INTEGRALES INDEFINIDAS
1- dxxxx )35( 7
2-
dx
xx
x4
5 23
2
5
3- dxxxx 78 52
4-
dx
xx
2
5
7
3
14
5-
dx
xx 6
29 3
6-
dx
xx 13
5
24
6
3
7-
dx
xxx
3
32
8-
dxx
xx 3
2
74
3
9-
dx
x
x3
7
6
4
5
3
10- dxxxx 24 97
11-
dx
xx 1
5
78
6
4
12-
dxx
x93
2 2
4
13- dxxxx 35 2016
14-
dx
xx 32 6
7
6
7
6
7
15-
dx
xx 5
5
29
34
16- dxxx 347
17-
dx
xx
9
219
43
18- dxxx 24 53
19-
dx
x
2
3 4
20-
dx
xx 8
3
8
Investiga cual es el procedimiento para integrar funciones con el meacutetodo de sustitucioacuten Con ayuda del meacutetodo de sustitucioacuten integra las siguientes funciones EJEMPLO
a) dxxx
2
)24(7 432
Paso No 1 Sustituir el termino que presenta la variable con el mayor exponente por la nueva variable llamada ldquourdquo Entonces para este ejemplo el termino con el exponente mas alto es (4x3+2) por lo tanto u = (4x3+2) Paso No 2
Sabiendo que dx = )( uf
du calculamos el valor de dx para esta funcioacuten
Si frsquo(u)=12x2 entonces dx = 212x
du
Paso No 3 Hacemos la sustitucioacuten de ldquourdquo y el valor de ldquodxrdquo en la funcioacuten
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x2 y nos quedara
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux =
122
)(7 4 duu
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux =
122
)(7 4 duu = du
u
24
)(7 4
= cu
)5(24
7 5
=
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Paso No 4
cu
cu
120
7
)5(24
7 55
El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = (4x3+2) Entonces EJEMPLO
b) dxxx
5
cos7 43
Paso No 1 Sustituir la variable de la funcioacuten trigonometrica por la nueva variable llamada ldquourdquo Entonces para este ejemplo el la variable de la funcioacuten trogonometrica es x4 por lo tanto u = x4
Paso No 2
Sabiendo que dx = )( uf
du calculamos el valor de dx para esta funcioacuten
Si frsquo(u)=4x3 entonces dx = 34x
du
Paso No 3 Hacemos la sustitucioacuten de ldquourdquo y el valor de ldquodxrdquo en la funcioacuten
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
cx
cu
120
)24(7
120
7 535
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x3 y nos quedara
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida de la funcioacuten triginometrica correspondiente la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu = du
u 20
cos7= c
senu
20
7
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Paso No 4 El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = x4
Entonces
csenu
20
7= c
senx
20
7 4
EJERCICIOS
1- dxxx 52 )5(
2- xdxsen84
3- dxxx
4
)85(3 42
4- dxe x 242
5- dxx
x 32 )2(5
4
6- dxxx
3
6tan4 2
7- )53(2 x
dx
8- dxx3 34
9-
dxx )52(
4
10- dxxx
2
cos7 32
Integracioacuten por partes
Una teacutecnica muy importante de integracioacuten es la llamada integracioacuten por
partes Esta teacutecnica puede aplicarse a una amplia variedad de integrales y es
particularmente eficaz para integrandos donde aparecen productos de funciones
algebraicas y trascendentes Por ejemplo funciona muy bien para resolver
integrales como
senxdxedxexxdxx xx y ln 2
La integracioacuten por partes se basa en la formula de la derivada de un
producto
uvvu
dx
duv
dx
dvuuv
dx
d
donde u y v son funciones derivables de x Si uacute y vacute son continuas podemos
integrar ambos lados para llegar al resultado
vduudv
dxvudxuvuv acuteacute
Reescribiendo esta ecuacioacuten se obtiene el siguiente teorema
Esta foacutermula expresa la integral original en teacuterminos de otra integral Dependiendo
de la eleccioacuten de u y de dv puede ocurrir que la segunda integral sea maacutes faacutecil
que la original Como las elecciones de u y de dv son criticas para la buena
marcha del meacutetodo damos unas indicaciones sobre como preceder
Estrategia para integrar por partes
1 Intente tomar como dv la porcioacuten maacutes complicada del integrando que se
ajuste a una regla baacutesica de integracioacuten y como u el factor restante del
integrando
2 Intente tomar como u la porcioacuten del integrando cuya derivada es una
funcioacuten mas simple que u y como dv el factor restante del integrando
Ejemplo 1 Integracioacuten por partes
Hallar dxxe x
Solucioacuten Para aplicar integracioacuten por partes necesitamos escribir la integral en la
forma udv Hay varias maneras de hacerlo
TEOREMA 4- INTEGRACION POR PARTES
Si u y v son funciones de x con derivadas continuas
vduuvudv
1
dvu
x
dv
x
udvu
x
dv
x
u
dxxedxxexdxedxex
La estrategia invita a elegir la primera opcioacuten ya que la derivada de u=x es
maacutes simple que x y ademaacutes dxedv x es la parte maacutes complicada del integrando
que se adapta a una regla baacutesica de integracioacuten
dxduxu
edxedvvdxedv xxx
Integrando por partes obtenemos
Cexe
dxexedxxe
vduuvudv
xx
xxx
Ejemplo 2 Integracioacuten por partes
Hallar xdxx ln2
Solucioacuten En este caso 2x es maacutes faacutecil de integrar que ln x Ademaacutes la derivada
de ln x es maacutes sencilla que ln x Por tanto tomamos dxxdv 2
dxx
duxu
xdxxvdxxdv
1ln
3
322
Integrando por partes se obtiene
Cx
xx
dxxxx
dxx
xx
xxdxx
9ln
3
3
1ln
3
1
3ln
3ln
33
23
332
Ejemplo 3 Sucesivas integraciones por partes
Hallar senxdxx2
Solucion Los factores 2x y sen x son igualmente faacutecil de integrar pero la derivada
de 2x es maacutes simple que la propia funcioacuten mientras que la derivada de sen x no lo
es En consecuencia optamos por tomar u = 2x
xdxduxu
xsenxdxvsenxdxdv
2
cos
2
Ahora la integracioacuten por partes lleva a que
xdxxxxsenxdxx cos2cos22 Primera integracioacuten por partes
Con esta primera integracioacuten por partes hemos simplificado la integral
original pero la nueva todaviacutea no se ajusta a ninguna regla baacutesica de integracioacuten
Volvamos a aplicar integracioacuten por partes esta vez con u = 2x
dxduxu
senxxdxvxdv
22
coscos
Integrando por partes obtenemos
Cxxsenx
senxdxxsenxxdxx
cos22
22cos2
Combinando los dos resultados queda
Cxxsenxxxsenxdxx cos22cos22
Ejemplo 4 Sucesivas integraciones por partes
Hallar xdx3sec
Solucioacuten La porcioacuten maacutes complicada del integrando que resulta faacutecil de integrar
es sec2 x asiacute que tomamos xdxdv 2sec y xu sec
xtgxdxduxu
tgxxdxvxdxdv
secsec
secsec 22
Integrando por partes se obtiene
Segunda Integracioacuten por partes
Ctgxxxtgxxdx
xdxxtgxxdx
xdxxdxtgx
dxxxxtgx
xdxxtgxtgxxdx
secln2
1sec
2
1sec
secsecsec2
secsecsec
1secsecsec
secsecsec
3
3
3
2
23
Con la praacutectica se va adquiriendo habilidad a la hora de elegir u y dv El
resumen que sigue recoge varias clases de integrales comunes junto con las
elecciones aconsejadas para u y dv
Integrales comunes resolubles mediante integracioacuten por partes
1 En integrales de los tipos
axdxsenaxdxdxedvx
axdxxsenaxdxxdxex
axn
nnann
cos oacute y uhacer
cos oacute
2 En integrales de los tipos
dxxdvarctgaxarcsenaxxu
arctgaxdxxoacutearcsenaxdxxxdxx nnn
ny oacute lnhacer
ln
3 En integrales de los tipos
dxedvbxsenbxu
bxdxesenbxdxe axax
axy cos oacute hacer
cos oacute
Agrupar integrales ideacutenticas
EJERCICIOS
Calcula el aacuterea de las funciones comprendida entre los limites asignados (Integral definida) Para resolver este tipo de integrales utilizas las formulas que usaste para resolver integrales indefinidas y una vez que tengas el resultado vas a evaluarlo en los nuacutemeros que se encuentran en los extremos del siacutembolo de integracioacuten que se conoce como limites Ejemplo Resuelve la integral definida
2
1
2
)1084
3( dxx
x
Paso No 1 Integrar con ayuda de las formulas de integracioacuten
2
1
2
)1084
3( dxx
x = cx
xx
1011
8
)12(4
3 1112
= cxxx
102
8
12
3 23
Simplificamos
cxxx
1044
23
Paso No 2 Evaluar en los limites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
c)2(10)2(4
4
)2( 23
c)1(10)1(4
4
)1( 23
c)2(10)4(4
4
8 -
c)1(10)1(4
4
1
c 20162 - c 104250
c6 - c 2514
6+c+1425-c = 2025 El resultado de la integral definida es 2025 Ejercicios Resuelve la integral definida
1-
2
0
3
5 810
7 dxx
x
2- dxxx
2
2
23
5102
3
3-
0
2
225 dxx
4-
3
1
46 dxx
5-
1
1
24
2
1
3
53 dx
xx
6- dxxx
1
1
322
7-
1
3
32
11dx
xx
8-
2
0
3 635 dxxx
9-
2
2
3 1 dxx
10-
0
2
243 dxx
Calcula el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites asignados EJEMPLO Calcula el aacuterea de comprendida entre las siguientes funciones y = x2+5 y = -x2+10 Comprendida entre los limites x1= -1 y x2= 1 Paso No 1 Graficar en el mismo plano coordenado las dos funciones para ubicar el aacuterea a calcular y conocer que funcioacuten esta arriba del aacuterea
0
2
4
6
8
10
12
14
16
-4 -2 0 2 4
x2+5
-x2+10
Paso No 2 Integrar la resta de la funcioacuten que esta arriba del aacuterea menos la funcioacuten que esta abajo del aacuterea Debes colocar los liacutemites de integracioacuten en los extremos del siacutembolo de integracioacuten
1
1
22 )5()10( dxxx = cxx
dxxdxxx
1
1
32
1
1
22 53
2)52(510
Paso No 3 Evaluar en los liacutemites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
1
1
22 )5()10( dxxx = xcx
53
2 3
cc )1(5
3
)1(2)1(5
3
)1(2 33
cc 5
3
25
3
2 = (-66+5+c) ndash(066-5+c) = (434+c) ndash (-434+c) =
434+c+434-c = 868 EJERCICIOS 1-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados a) y= 3x+2 y = x2+5 Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 2 2- Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados b) y= -x2-3 y = x2+3
Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 1 3-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados c) y= 4x+1 y = 2x-8 Comprendida entre los limites x1 = 0 x2 = 2 4-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados d) y= 2x2+5 y = -x2+2 Comprendida entre los limites x1 = -2 x2 = 0
TEMARIO UNIDAD I DIFERENCIALES E INTEGRAL INDEFINIDA 11 LA DIFERENCIAL
Definiciones de f x
Interpretacioacuten graacutefica de dy
Reglas de la diferenciacioacuten
La diferenciacioacuten como aproximacioacuten del incremento
Errores pequentildeos 12 LA INTEGRAL IDEFINIDA
Antiderivadas
Constante de Integracioacuten
La integral definida y las reglas para la integracioacuten inmediata de diferenciales algebraicas exponenciales y trigonomeacutetricas
UNIDAD II INTEGRAL DEFINIDA Y LOS METODOS DE INTEGRACIOacuteN INTEGRAL DEFINIDA
La notacioacuten de sumatoria
Aacuterea limitada por la grafica de una funcioacuten continua
Concepto de integral definida mediante sumatorias de Riemann TECNICAS DE INTEGRACION
Cambio de variable
Integracioacuten por partes UNIDAD III TEOREMA FUNDAMENTAL DEL CAacuteLCULO Y LAS APLICACIONES DE LA INTEGRAL DEFINIDA EL TEOREMA FUNDAMENTAL DEL CACLCULO
Aacuterea y aacuterea entre dos graficas APLICACIONES DE LA INTEGRAL DEFINIDA
En situaciones de las ciencias naturales y sociales 1-Calcula el incremento de y
La foacutermula para encontrar los incrementos y es
SUBSECRETARIacuteA DE EDUCACIOacuteN MEDIA SUPERIOR DIRECCIOacuteN GENERAL DEL BACHILLERATO CENTRO DE ESTUDIOS DEL BACHILLERATO 42
LIC JESUS REYES HEROLES
)()( 11 xFxxFy
Podemos tener dos casos
a) Calcula y para cualquier valor de x
EJEMPLO Calcula y para cualquier valor de x en la siguiente funcioacuten
xxxF 52)( 2
Paso No 1 Aplicando la foacutermula para y tenemos
]52[)(5)(2 1
2
11
2
1 xxxxxxy
Nota Recuerda que para aplicar la foacutermula uacutenicamente tienes que sustituir es decir cambiar las ldquoxrdquo de tuacute funcioacuten por lo indicado en cada parte de la foacutermula Si
separamos la foacutermula tenemos )( 1 xxF en lugar de las ldquoxrdquo hay que colocar
xx 1 entonces tendremos )(5)(2 11 xxxx
)( 1xF En lugar de las ldquoxrdquo hay que colocar ldquo 1x rdquo entonces tendremos
1
2
1 52 xx
Paso No 2 Realiza todas las operaciones algebraicas yo aritmeacuteticas necesarias
1
2
11
2
1
2
1 5255)2(2 xxxxxxxxy
Nota En este paso )( 1 xx se elevo al cuadrado se multiplico 5 por )( 1 xx y
se multiplico el signo (-) que esta afuera del corchete por los signos que estaacuten dentro del corchete
1
2
11
2
1
2
1 5255242 xxxxxxxxy
Nota En este paso se multiplico el 2 por cada teacutermino que se encuentra dentro del pareacutentesis
xxxxy 524 2
1
Nota Se simplifica y tenemos el resultado
b) Calcular y para valores de 1x y 2x
Para este caso tenemos que sustituir 1x en todas las ldquoxrdquo que se encuentran en el
resultado de y Calculamos tambieacuten x con 12 xxx y sustituimos este valor
EJEMPLO iquestCuaacutel es el y cuando
21 x 122 x de la ecuacioacuten anterior
320
5002080
)10(5)10(2)10)(2(4
10212
2
524
2
1
2
1
y
y
y
sSustituimo
x
x
xxxxy
EJERCICIOS 1- Sea y =3x2 ndash5
a) Calcula el incremento ∆y para cualquier incremento ∆x b) Para la misma ecuacioacuten calcula ∆y cuando x cambia de 2 a 21
2- Sea y = x3
a) Calcula el incremento ∆y correspondiente a un incremento ∆x b) Para la misma ecuacioacuten calcula ∆y cuando
X1 = 1 y ∆x = 002 3- Sea y = 5x
a) Calcula el incremento ∆y correspondiente a un incremento ∆x
4- Sea y = -4x+3
a) Calcula el incremento ∆y cuando X1 = 2 y X2 = 22 5- Sea y = 2x2 ndash 3x
a) Calcula el incremento ∆y correspondiente a cualquier incremento ∆x b) Para la misma ecuacioacuten calcula el incremento ∆y cuando X1 = 1 y ∆x=01
Investiga que es una diferencial y cual es su notacioacuten Resuelve las siguientes diferenciales Una diferencial esta indicada como ldquodyrdquo (diferencial de ldquoyrdquo) y ldquodxrdquo (diferencial de ldquoxrdquo) Para calcularlas se usan las siguientes formulas a) dy = frsquo(x)dx donde frsquo(x) es la derivada de la funcioacuten b) dx = X2 ndash X1 Nota La derivada es un tema que se estudia en Caacutelculo diferencial (Matemaacuteticas V) si no recuerdas como calcular una derivada puedes apoyarte en un formulario para derivar que puedes encontrar en cualquier libro de Calculo Diferencial EJEMPLO a) Sea f(x) = 9x2 + 7 Encuentra la diferencial dy para cualquier valor dx Para resolver la diferencial tienes que calcular la derivada de la funcioacuten Frsquo(x)=18x De acuerdo a la formula dy = frsquo(x)dx la derivada la multiplicas por dx y el resultado es dy =18xdx b) Sea f(x) = 3x3 ndash x2 + 5 Encuentra la diferencial dy para x1 = 2 y x2 = 21 Encontramos dy como en el ejemplo anterior dy = frsquo(x)dx
dy = (9x2 ndash 2x)dx Calculamos el valor de dx ya que no esta presente como dato dx = X2 ndash X1
dx = 21-2 = 01 Sustituimos el valor de x1 y el valor de dx en dy dy = (9x2-2x)dx dy = (9(2)2-2(2)) (01) dy = (36-4) (01) dy = (32) (01) dy = 32 EJERCICIOS 1- Sea f(x)= 7x5 ndash 4x3 ndash 2
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor de dx 2- Sea f(x) = (2x3 ndash 3)(4x+1)
a) Encuentra la diferencial dy cuando x1 = 2 y dx = 01 3- Sea f(x) = (5-x)3
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor dx
4- Sea 3)( xxxf
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor dx b) De la ecuacioacuten anterior calcula dy cuando x1 = 1 y x2 = 11
5- Sea f(x) = 2x3 ndash x2 +x
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor dx b) De la ecuacioacuten anterior calcula dy cuando x1 = 2 y dx = 01
Calcula las integrales indefinidas Utiliza el formulario que se encuentra a continuacioacuten FORMULARIO
cn
axdxax
nn
1)1
1
cxxInxdx )tan(secsec)10
caxadx)2 cxxdx tansec)11 2
cxInx
dx)()3 cxotxxInxdx )(csccsc)12
cedxe xx)4 cxxdx cotcsc)13 2
cIna
adxa
xx)5 cxxdxx sectansec)14
cxsenxdx cos)6 cxxdxx csccotcsc)15
csenxxdxcos)7
cxxInxdx )(sectan)8
cxsenInxdx )(cot)9
Nota Recuerda que para resolver algunas integrales debes de conocer y manejar las leyes de los exponentes EJEMPLO a) Encuentra la integral
dxxxx )35( 27
Aplicamos la formula
cn
axdxax
nn
1
1
en cada teacutermino y tenemos
dxxxx )35( 27 = cxxx
1112
3
17
5 111217
Realizamos las operaciones y simplificamos
dxxxx )35( 27 = cxxx
1112
3
17
5 111217
= cxxx
23
3
8
5 238
= cx
xx
28
5 23
8
b) Encuentra la Integral
dxx
xx 34 3
27
Aplicamos las leyes de los exponentes
dxx
xx 34 3
27=
dxx
xx 21
34
3
27
Aplicamos la formula
cn
axdxax
nn
1
1
en cada teacutermino y tenemos
dxx
xx 21
34
3
27 = c
xxxc
xxx
23)2(3
2
3
7
121)13(3
2
14
7 23231211314
Aplicamos las leyes de los exponentes y tenemos el resultado
dxx
xx 34 3
27= c
x
xx
3
2
6
27 23
23
EJERCICIOS RESUELVE LA SIGUIENTES INTEGRALES INDEFINIDAS
1- dxxxx )35( 7
2-
dx
xx
x4
5 23
2
5
3- dxxxx 78 52
4-
dx
xx
2
5
7
3
14
5-
dx
xx 6
29 3
6-
dx
xx 13
5
24
6
3
7-
dx
xxx
3
32
8-
dxx
xx 3
2
74
3
9-
dx
x
x3
7
6
4
5
3
10- dxxxx 24 97
11-
dx
xx 1
5
78
6
4
12-
dxx
x93
2 2
4
13- dxxxx 35 2016
14-
dx
xx 32 6
7
6
7
6
7
15-
dx
xx 5
5
29
34
16- dxxx 347
17-
dx
xx
9
219
43
18- dxxx 24 53
19-
dx
x
2
3 4
20-
dx
xx 8
3
8
Investiga cual es el procedimiento para integrar funciones con el meacutetodo de sustitucioacuten Con ayuda del meacutetodo de sustitucioacuten integra las siguientes funciones EJEMPLO
a) dxxx
2
)24(7 432
Paso No 1 Sustituir el termino que presenta la variable con el mayor exponente por la nueva variable llamada ldquourdquo Entonces para este ejemplo el termino con el exponente mas alto es (4x3+2) por lo tanto u = (4x3+2) Paso No 2
Sabiendo que dx = )( uf
du calculamos el valor de dx para esta funcioacuten
Si frsquo(u)=12x2 entonces dx = 212x
du
Paso No 3 Hacemos la sustitucioacuten de ldquourdquo y el valor de ldquodxrdquo en la funcioacuten
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x2 y nos quedara
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux =
122
)(7 4 duu
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux =
122
)(7 4 duu = du
u
24
)(7 4
= cu
)5(24
7 5
=
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Paso No 4
cu
cu
120
7
)5(24
7 55
El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = (4x3+2) Entonces EJEMPLO
b) dxxx
5
cos7 43
Paso No 1 Sustituir la variable de la funcioacuten trigonometrica por la nueva variable llamada ldquourdquo Entonces para este ejemplo el la variable de la funcioacuten trogonometrica es x4 por lo tanto u = x4
Paso No 2
Sabiendo que dx = )( uf
du calculamos el valor de dx para esta funcioacuten
Si frsquo(u)=4x3 entonces dx = 34x
du
Paso No 3 Hacemos la sustitucioacuten de ldquourdquo y el valor de ldquodxrdquo en la funcioacuten
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
cx
cu
120
)24(7
120
7 535
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x3 y nos quedara
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida de la funcioacuten triginometrica correspondiente la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu = du
u 20
cos7= c
senu
20
7
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Paso No 4 El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = x4
Entonces
csenu
20
7= c
senx
20
7 4
EJERCICIOS
1- dxxx 52 )5(
2- xdxsen84
3- dxxx
4
)85(3 42
4- dxe x 242
5- dxx
x 32 )2(5
4
6- dxxx
3
6tan4 2
7- )53(2 x
dx
8- dxx3 34
9-
dxx )52(
4
10- dxxx
2
cos7 32
Integracioacuten por partes
Una teacutecnica muy importante de integracioacuten es la llamada integracioacuten por
partes Esta teacutecnica puede aplicarse a una amplia variedad de integrales y es
particularmente eficaz para integrandos donde aparecen productos de funciones
algebraicas y trascendentes Por ejemplo funciona muy bien para resolver
integrales como
senxdxedxexxdxx xx y ln 2
La integracioacuten por partes se basa en la formula de la derivada de un
producto
uvvu
dx
duv
dx
dvuuv
dx
d
donde u y v son funciones derivables de x Si uacute y vacute son continuas podemos
integrar ambos lados para llegar al resultado
vduudv
dxvudxuvuv acuteacute
Reescribiendo esta ecuacioacuten se obtiene el siguiente teorema
Esta foacutermula expresa la integral original en teacuterminos de otra integral Dependiendo
de la eleccioacuten de u y de dv puede ocurrir que la segunda integral sea maacutes faacutecil
que la original Como las elecciones de u y de dv son criticas para la buena
marcha del meacutetodo damos unas indicaciones sobre como preceder
Estrategia para integrar por partes
1 Intente tomar como dv la porcioacuten maacutes complicada del integrando que se
ajuste a una regla baacutesica de integracioacuten y como u el factor restante del
integrando
2 Intente tomar como u la porcioacuten del integrando cuya derivada es una
funcioacuten mas simple que u y como dv el factor restante del integrando
Ejemplo 1 Integracioacuten por partes
Hallar dxxe x
Solucioacuten Para aplicar integracioacuten por partes necesitamos escribir la integral en la
forma udv Hay varias maneras de hacerlo
TEOREMA 4- INTEGRACION POR PARTES
Si u y v son funciones de x con derivadas continuas
vduuvudv
1
dvu
x
dv
x
udvu
x
dv
x
u
dxxedxxexdxedxex
La estrategia invita a elegir la primera opcioacuten ya que la derivada de u=x es
maacutes simple que x y ademaacutes dxedv x es la parte maacutes complicada del integrando
que se adapta a una regla baacutesica de integracioacuten
dxduxu
edxedvvdxedv xxx
Integrando por partes obtenemos
Cexe
dxexedxxe
vduuvudv
xx
xxx
Ejemplo 2 Integracioacuten por partes
Hallar xdxx ln2
Solucioacuten En este caso 2x es maacutes faacutecil de integrar que ln x Ademaacutes la derivada
de ln x es maacutes sencilla que ln x Por tanto tomamos dxxdv 2
dxx
duxu
xdxxvdxxdv
1ln
3
322
Integrando por partes se obtiene
Cx
xx
dxxxx
dxx
xx
xxdxx
9ln
3
3
1ln
3
1
3ln
3ln
33
23
332
Ejemplo 3 Sucesivas integraciones por partes
Hallar senxdxx2
Solucion Los factores 2x y sen x son igualmente faacutecil de integrar pero la derivada
de 2x es maacutes simple que la propia funcioacuten mientras que la derivada de sen x no lo
es En consecuencia optamos por tomar u = 2x
xdxduxu
xsenxdxvsenxdxdv
2
cos
2
Ahora la integracioacuten por partes lleva a que
xdxxxxsenxdxx cos2cos22 Primera integracioacuten por partes
Con esta primera integracioacuten por partes hemos simplificado la integral
original pero la nueva todaviacutea no se ajusta a ninguna regla baacutesica de integracioacuten
Volvamos a aplicar integracioacuten por partes esta vez con u = 2x
dxduxu
senxxdxvxdv
22
coscos
Integrando por partes obtenemos
Cxxsenx
senxdxxsenxxdxx
cos22
22cos2
Combinando los dos resultados queda
Cxxsenxxxsenxdxx cos22cos22
Ejemplo 4 Sucesivas integraciones por partes
Hallar xdx3sec
Solucioacuten La porcioacuten maacutes complicada del integrando que resulta faacutecil de integrar
es sec2 x asiacute que tomamos xdxdv 2sec y xu sec
xtgxdxduxu
tgxxdxvxdxdv
secsec
secsec 22
Integrando por partes se obtiene
Segunda Integracioacuten por partes
Ctgxxxtgxxdx
xdxxtgxxdx
xdxxdxtgx
dxxxxtgx
xdxxtgxtgxxdx
secln2
1sec
2
1sec
secsecsec2
secsecsec
1secsecsec
secsecsec
3
3
3
2
23
Con la praacutectica se va adquiriendo habilidad a la hora de elegir u y dv El
resumen que sigue recoge varias clases de integrales comunes junto con las
elecciones aconsejadas para u y dv
Integrales comunes resolubles mediante integracioacuten por partes
1 En integrales de los tipos
axdxsenaxdxdxedvx
axdxxsenaxdxxdxex
axn
nnann
cos oacute y uhacer
cos oacute
2 En integrales de los tipos
dxxdvarctgaxarcsenaxxu
arctgaxdxxoacutearcsenaxdxxxdxx nnn
ny oacute lnhacer
ln
3 En integrales de los tipos
dxedvbxsenbxu
bxdxesenbxdxe axax
axy cos oacute hacer
cos oacute
Agrupar integrales ideacutenticas
EJERCICIOS
Calcula el aacuterea de las funciones comprendida entre los limites asignados (Integral definida) Para resolver este tipo de integrales utilizas las formulas que usaste para resolver integrales indefinidas y una vez que tengas el resultado vas a evaluarlo en los nuacutemeros que se encuentran en los extremos del siacutembolo de integracioacuten que se conoce como limites Ejemplo Resuelve la integral definida
2
1
2
)1084
3( dxx
x
Paso No 1 Integrar con ayuda de las formulas de integracioacuten
2
1
2
)1084
3( dxx
x = cx
xx
1011
8
)12(4
3 1112
= cxxx
102
8
12
3 23
Simplificamos
cxxx
1044
23
Paso No 2 Evaluar en los limites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
c)2(10)2(4
4
)2( 23
c)1(10)1(4
4
)1( 23
c)2(10)4(4
4
8 -
c)1(10)1(4
4
1
c 20162 - c 104250
c6 - c 2514
6+c+1425-c = 2025 El resultado de la integral definida es 2025 Ejercicios Resuelve la integral definida
1-
2
0
3
5 810
7 dxx
x
2- dxxx
2
2
23
5102
3
3-
0
2
225 dxx
4-
3
1
46 dxx
5-
1
1
24
2
1
3
53 dx
xx
6- dxxx
1
1
322
7-
1
3
32
11dx
xx
8-
2
0
3 635 dxxx
9-
2
2
3 1 dxx
10-
0
2
243 dxx
Calcula el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites asignados EJEMPLO Calcula el aacuterea de comprendida entre las siguientes funciones y = x2+5 y = -x2+10 Comprendida entre los limites x1= -1 y x2= 1 Paso No 1 Graficar en el mismo plano coordenado las dos funciones para ubicar el aacuterea a calcular y conocer que funcioacuten esta arriba del aacuterea
0
2
4
6
8
10
12
14
16
-4 -2 0 2 4
x2+5
-x2+10
Paso No 2 Integrar la resta de la funcioacuten que esta arriba del aacuterea menos la funcioacuten que esta abajo del aacuterea Debes colocar los liacutemites de integracioacuten en los extremos del siacutembolo de integracioacuten
1
1
22 )5()10( dxxx = cxx
dxxdxxx
1
1
32
1
1
22 53
2)52(510
Paso No 3 Evaluar en los liacutemites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
1
1
22 )5()10( dxxx = xcx
53
2 3
cc )1(5
3
)1(2)1(5
3
)1(2 33
cc 5
3
25
3
2 = (-66+5+c) ndash(066-5+c) = (434+c) ndash (-434+c) =
434+c+434-c = 868 EJERCICIOS 1-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados a) y= 3x+2 y = x2+5 Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 2 2- Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados b) y= -x2-3 y = x2+3
Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 1 3-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados c) y= 4x+1 y = 2x-8 Comprendida entre los limites x1 = 0 x2 = 2 4-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados d) y= 2x2+5 y = -x2+2 Comprendida entre los limites x1 = -2 x2 = 0
)()( 11 xFxxFy
Podemos tener dos casos
a) Calcula y para cualquier valor de x
EJEMPLO Calcula y para cualquier valor de x en la siguiente funcioacuten
xxxF 52)( 2
Paso No 1 Aplicando la foacutermula para y tenemos
]52[)(5)(2 1
2
11
2
1 xxxxxxy
Nota Recuerda que para aplicar la foacutermula uacutenicamente tienes que sustituir es decir cambiar las ldquoxrdquo de tuacute funcioacuten por lo indicado en cada parte de la foacutermula Si
separamos la foacutermula tenemos )( 1 xxF en lugar de las ldquoxrdquo hay que colocar
xx 1 entonces tendremos )(5)(2 11 xxxx
)( 1xF En lugar de las ldquoxrdquo hay que colocar ldquo 1x rdquo entonces tendremos
1
2
1 52 xx
Paso No 2 Realiza todas las operaciones algebraicas yo aritmeacuteticas necesarias
1
2
11
2
1
2
1 5255)2(2 xxxxxxxxy
Nota En este paso )( 1 xx se elevo al cuadrado se multiplico 5 por )( 1 xx y
se multiplico el signo (-) que esta afuera del corchete por los signos que estaacuten dentro del corchete
1
2
11
2
1
2
1 5255242 xxxxxxxxy
Nota En este paso se multiplico el 2 por cada teacutermino que se encuentra dentro del pareacutentesis
xxxxy 524 2
1
Nota Se simplifica y tenemos el resultado
b) Calcular y para valores de 1x y 2x
Para este caso tenemos que sustituir 1x en todas las ldquoxrdquo que se encuentran en el
resultado de y Calculamos tambieacuten x con 12 xxx y sustituimos este valor
EJEMPLO iquestCuaacutel es el y cuando
21 x 122 x de la ecuacioacuten anterior
320
5002080
)10(5)10(2)10)(2(4
10212
2
524
2
1
2
1
y
y
y
sSustituimo
x
x
xxxxy
EJERCICIOS 1- Sea y =3x2 ndash5
a) Calcula el incremento ∆y para cualquier incremento ∆x b) Para la misma ecuacioacuten calcula ∆y cuando x cambia de 2 a 21
2- Sea y = x3
a) Calcula el incremento ∆y correspondiente a un incremento ∆x b) Para la misma ecuacioacuten calcula ∆y cuando
X1 = 1 y ∆x = 002 3- Sea y = 5x
a) Calcula el incremento ∆y correspondiente a un incremento ∆x
4- Sea y = -4x+3
a) Calcula el incremento ∆y cuando X1 = 2 y X2 = 22 5- Sea y = 2x2 ndash 3x
a) Calcula el incremento ∆y correspondiente a cualquier incremento ∆x b) Para la misma ecuacioacuten calcula el incremento ∆y cuando X1 = 1 y ∆x=01
Investiga que es una diferencial y cual es su notacioacuten Resuelve las siguientes diferenciales Una diferencial esta indicada como ldquodyrdquo (diferencial de ldquoyrdquo) y ldquodxrdquo (diferencial de ldquoxrdquo) Para calcularlas se usan las siguientes formulas a) dy = frsquo(x)dx donde frsquo(x) es la derivada de la funcioacuten b) dx = X2 ndash X1 Nota La derivada es un tema que se estudia en Caacutelculo diferencial (Matemaacuteticas V) si no recuerdas como calcular una derivada puedes apoyarte en un formulario para derivar que puedes encontrar en cualquier libro de Calculo Diferencial EJEMPLO a) Sea f(x) = 9x2 + 7 Encuentra la diferencial dy para cualquier valor dx Para resolver la diferencial tienes que calcular la derivada de la funcioacuten Frsquo(x)=18x De acuerdo a la formula dy = frsquo(x)dx la derivada la multiplicas por dx y el resultado es dy =18xdx b) Sea f(x) = 3x3 ndash x2 + 5 Encuentra la diferencial dy para x1 = 2 y x2 = 21 Encontramos dy como en el ejemplo anterior dy = frsquo(x)dx
dy = (9x2 ndash 2x)dx Calculamos el valor de dx ya que no esta presente como dato dx = X2 ndash X1
dx = 21-2 = 01 Sustituimos el valor de x1 y el valor de dx en dy dy = (9x2-2x)dx dy = (9(2)2-2(2)) (01) dy = (36-4) (01) dy = (32) (01) dy = 32 EJERCICIOS 1- Sea f(x)= 7x5 ndash 4x3 ndash 2
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor de dx 2- Sea f(x) = (2x3 ndash 3)(4x+1)
a) Encuentra la diferencial dy cuando x1 = 2 y dx = 01 3- Sea f(x) = (5-x)3
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor dx
4- Sea 3)( xxxf
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor dx b) De la ecuacioacuten anterior calcula dy cuando x1 = 1 y x2 = 11
5- Sea f(x) = 2x3 ndash x2 +x
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor dx b) De la ecuacioacuten anterior calcula dy cuando x1 = 2 y dx = 01
Calcula las integrales indefinidas Utiliza el formulario que se encuentra a continuacioacuten FORMULARIO
cn
axdxax
nn
1)1
1
cxxInxdx )tan(secsec)10
caxadx)2 cxxdx tansec)11 2
cxInx
dx)()3 cxotxxInxdx )(csccsc)12
cedxe xx)4 cxxdx cotcsc)13 2
cIna
adxa
xx)5 cxxdxx sectansec)14
cxsenxdx cos)6 cxxdxx csccotcsc)15
csenxxdxcos)7
cxxInxdx )(sectan)8
cxsenInxdx )(cot)9
Nota Recuerda que para resolver algunas integrales debes de conocer y manejar las leyes de los exponentes EJEMPLO a) Encuentra la integral
dxxxx )35( 27
Aplicamos la formula
cn
axdxax
nn
1
1
en cada teacutermino y tenemos
dxxxx )35( 27 = cxxx
1112
3
17
5 111217
Realizamos las operaciones y simplificamos
dxxxx )35( 27 = cxxx
1112
3
17
5 111217
= cxxx
23
3
8
5 238
= cx
xx
28
5 23
8
b) Encuentra la Integral
dxx
xx 34 3
27
Aplicamos las leyes de los exponentes
dxx
xx 34 3
27=
dxx
xx 21
34
3
27
Aplicamos la formula
cn
axdxax
nn
1
1
en cada teacutermino y tenemos
dxx
xx 21
34
3
27 = c
xxxc
xxx
23)2(3
2
3
7
121)13(3
2
14
7 23231211314
Aplicamos las leyes de los exponentes y tenemos el resultado
dxx
xx 34 3
27= c
x
xx
3
2
6
27 23
23
EJERCICIOS RESUELVE LA SIGUIENTES INTEGRALES INDEFINIDAS
1- dxxxx )35( 7
2-
dx
xx
x4
5 23
2
5
3- dxxxx 78 52
4-
dx
xx
2
5
7
3
14
5-
dx
xx 6
29 3
6-
dx
xx 13
5
24
6
3
7-
dx
xxx
3
32
8-
dxx
xx 3
2
74
3
9-
dx
x
x3
7
6
4
5
3
10- dxxxx 24 97
11-
dx
xx 1
5
78
6
4
12-
dxx
x93
2 2
4
13- dxxxx 35 2016
14-
dx
xx 32 6
7
6
7
6
7
15-
dx
xx 5
5
29
34
16- dxxx 347
17-
dx
xx
9
219
43
18- dxxx 24 53
19-
dx
x
2
3 4
20-
dx
xx 8
3
8
Investiga cual es el procedimiento para integrar funciones con el meacutetodo de sustitucioacuten Con ayuda del meacutetodo de sustitucioacuten integra las siguientes funciones EJEMPLO
a) dxxx
2
)24(7 432
Paso No 1 Sustituir el termino que presenta la variable con el mayor exponente por la nueva variable llamada ldquourdquo Entonces para este ejemplo el termino con el exponente mas alto es (4x3+2) por lo tanto u = (4x3+2) Paso No 2
Sabiendo que dx = )( uf
du calculamos el valor de dx para esta funcioacuten
Si frsquo(u)=12x2 entonces dx = 212x
du
Paso No 3 Hacemos la sustitucioacuten de ldquourdquo y el valor de ldquodxrdquo en la funcioacuten
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x2 y nos quedara
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux =
122
)(7 4 duu
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux =
122
)(7 4 duu = du
u
24
)(7 4
= cu
)5(24
7 5
=
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Paso No 4
cu
cu
120
7
)5(24
7 55
El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = (4x3+2) Entonces EJEMPLO
b) dxxx
5
cos7 43
Paso No 1 Sustituir la variable de la funcioacuten trigonometrica por la nueva variable llamada ldquourdquo Entonces para este ejemplo el la variable de la funcioacuten trogonometrica es x4 por lo tanto u = x4
Paso No 2
Sabiendo que dx = )( uf
du calculamos el valor de dx para esta funcioacuten
Si frsquo(u)=4x3 entonces dx = 34x
du
Paso No 3 Hacemos la sustitucioacuten de ldquourdquo y el valor de ldquodxrdquo en la funcioacuten
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
cx
cu
120
)24(7
120
7 535
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x3 y nos quedara
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida de la funcioacuten triginometrica correspondiente la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu = du
u 20
cos7= c
senu
20
7
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Paso No 4 El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = x4
Entonces
csenu
20
7= c
senx
20
7 4
EJERCICIOS
1- dxxx 52 )5(
2- xdxsen84
3- dxxx
4
)85(3 42
4- dxe x 242
5- dxx
x 32 )2(5
4
6- dxxx
3
6tan4 2
7- )53(2 x
dx
8- dxx3 34
9-
dxx )52(
4
10- dxxx
2
cos7 32
Integracioacuten por partes
Una teacutecnica muy importante de integracioacuten es la llamada integracioacuten por
partes Esta teacutecnica puede aplicarse a una amplia variedad de integrales y es
particularmente eficaz para integrandos donde aparecen productos de funciones
algebraicas y trascendentes Por ejemplo funciona muy bien para resolver
integrales como
senxdxedxexxdxx xx y ln 2
La integracioacuten por partes se basa en la formula de la derivada de un
producto
uvvu
dx
duv
dx
dvuuv
dx
d
donde u y v son funciones derivables de x Si uacute y vacute son continuas podemos
integrar ambos lados para llegar al resultado
vduudv
dxvudxuvuv acuteacute
Reescribiendo esta ecuacioacuten se obtiene el siguiente teorema
Esta foacutermula expresa la integral original en teacuterminos de otra integral Dependiendo
de la eleccioacuten de u y de dv puede ocurrir que la segunda integral sea maacutes faacutecil
que la original Como las elecciones de u y de dv son criticas para la buena
marcha del meacutetodo damos unas indicaciones sobre como preceder
Estrategia para integrar por partes
1 Intente tomar como dv la porcioacuten maacutes complicada del integrando que se
ajuste a una regla baacutesica de integracioacuten y como u el factor restante del
integrando
2 Intente tomar como u la porcioacuten del integrando cuya derivada es una
funcioacuten mas simple que u y como dv el factor restante del integrando
Ejemplo 1 Integracioacuten por partes
Hallar dxxe x
Solucioacuten Para aplicar integracioacuten por partes necesitamos escribir la integral en la
forma udv Hay varias maneras de hacerlo
TEOREMA 4- INTEGRACION POR PARTES
Si u y v son funciones de x con derivadas continuas
vduuvudv
1
dvu
x
dv
x
udvu
x
dv
x
u
dxxedxxexdxedxex
La estrategia invita a elegir la primera opcioacuten ya que la derivada de u=x es
maacutes simple que x y ademaacutes dxedv x es la parte maacutes complicada del integrando
que se adapta a una regla baacutesica de integracioacuten
dxduxu
edxedvvdxedv xxx
Integrando por partes obtenemos
Cexe
dxexedxxe
vduuvudv
xx
xxx
Ejemplo 2 Integracioacuten por partes
Hallar xdxx ln2
Solucioacuten En este caso 2x es maacutes faacutecil de integrar que ln x Ademaacutes la derivada
de ln x es maacutes sencilla que ln x Por tanto tomamos dxxdv 2
dxx
duxu
xdxxvdxxdv
1ln
3
322
Integrando por partes se obtiene
Cx
xx
dxxxx
dxx
xx
xxdxx
9ln
3
3
1ln
3
1
3ln
3ln
33
23
332
Ejemplo 3 Sucesivas integraciones por partes
Hallar senxdxx2
Solucion Los factores 2x y sen x son igualmente faacutecil de integrar pero la derivada
de 2x es maacutes simple que la propia funcioacuten mientras que la derivada de sen x no lo
es En consecuencia optamos por tomar u = 2x
xdxduxu
xsenxdxvsenxdxdv
2
cos
2
Ahora la integracioacuten por partes lleva a que
xdxxxxsenxdxx cos2cos22 Primera integracioacuten por partes
Con esta primera integracioacuten por partes hemos simplificado la integral
original pero la nueva todaviacutea no se ajusta a ninguna regla baacutesica de integracioacuten
Volvamos a aplicar integracioacuten por partes esta vez con u = 2x
dxduxu
senxxdxvxdv
22
coscos
Integrando por partes obtenemos
Cxxsenx
senxdxxsenxxdxx
cos22
22cos2
Combinando los dos resultados queda
Cxxsenxxxsenxdxx cos22cos22
Ejemplo 4 Sucesivas integraciones por partes
Hallar xdx3sec
Solucioacuten La porcioacuten maacutes complicada del integrando que resulta faacutecil de integrar
es sec2 x asiacute que tomamos xdxdv 2sec y xu sec
xtgxdxduxu
tgxxdxvxdxdv
secsec
secsec 22
Integrando por partes se obtiene
Segunda Integracioacuten por partes
Ctgxxxtgxxdx
xdxxtgxxdx
xdxxdxtgx
dxxxxtgx
xdxxtgxtgxxdx
secln2
1sec
2
1sec
secsecsec2
secsecsec
1secsecsec
secsecsec
3
3
3
2
23
Con la praacutectica se va adquiriendo habilidad a la hora de elegir u y dv El
resumen que sigue recoge varias clases de integrales comunes junto con las
elecciones aconsejadas para u y dv
Integrales comunes resolubles mediante integracioacuten por partes
1 En integrales de los tipos
axdxsenaxdxdxedvx
axdxxsenaxdxxdxex
axn
nnann
cos oacute y uhacer
cos oacute
2 En integrales de los tipos
dxxdvarctgaxarcsenaxxu
arctgaxdxxoacutearcsenaxdxxxdxx nnn
ny oacute lnhacer
ln
3 En integrales de los tipos
dxedvbxsenbxu
bxdxesenbxdxe axax
axy cos oacute hacer
cos oacute
Agrupar integrales ideacutenticas
EJERCICIOS
Calcula el aacuterea de las funciones comprendida entre los limites asignados (Integral definida) Para resolver este tipo de integrales utilizas las formulas que usaste para resolver integrales indefinidas y una vez que tengas el resultado vas a evaluarlo en los nuacutemeros que se encuentran en los extremos del siacutembolo de integracioacuten que se conoce como limites Ejemplo Resuelve la integral definida
2
1
2
)1084
3( dxx
x
Paso No 1 Integrar con ayuda de las formulas de integracioacuten
2
1
2
)1084
3( dxx
x = cx
xx
1011
8
)12(4
3 1112
= cxxx
102
8
12
3 23
Simplificamos
cxxx
1044
23
Paso No 2 Evaluar en los limites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
c)2(10)2(4
4
)2( 23
c)1(10)1(4
4
)1( 23
c)2(10)4(4
4
8 -
c)1(10)1(4
4
1
c 20162 - c 104250
c6 - c 2514
6+c+1425-c = 2025 El resultado de la integral definida es 2025 Ejercicios Resuelve la integral definida
1-
2
0
3
5 810
7 dxx
x
2- dxxx
2
2
23
5102
3
3-
0
2
225 dxx
4-
3
1
46 dxx
5-
1
1
24
2
1
3
53 dx
xx
6- dxxx
1
1
322
7-
1
3
32
11dx
xx
8-
2
0
3 635 dxxx
9-
2
2
3 1 dxx
10-
0
2
243 dxx
Calcula el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites asignados EJEMPLO Calcula el aacuterea de comprendida entre las siguientes funciones y = x2+5 y = -x2+10 Comprendida entre los limites x1= -1 y x2= 1 Paso No 1 Graficar en el mismo plano coordenado las dos funciones para ubicar el aacuterea a calcular y conocer que funcioacuten esta arriba del aacuterea
0
2
4
6
8
10
12
14
16
-4 -2 0 2 4
x2+5
-x2+10
Paso No 2 Integrar la resta de la funcioacuten que esta arriba del aacuterea menos la funcioacuten que esta abajo del aacuterea Debes colocar los liacutemites de integracioacuten en los extremos del siacutembolo de integracioacuten
1
1
22 )5()10( dxxx = cxx
dxxdxxx
1
1
32
1
1
22 53
2)52(510
Paso No 3 Evaluar en los liacutemites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
1
1
22 )5()10( dxxx = xcx
53
2 3
cc )1(5
3
)1(2)1(5
3
)1(2 33
cc 5
3
25
3
2 = (-66+5+c) ndash(066-5+c) = (434+c) ndash (-434+c) =
434+c+434-c = 868 EJERCICIOS 1-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados a) y= 3x+2 y = x2+5 Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 2 2- Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados b) y= -x2-3 y = x2+3
Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 1 3-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados c) y= 4x+1 y = 2x-8 Comprendida entre los limites x1 = 0 x2 = 2 4-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados d) y= 2x2+5 y = -x2+2 Comprendida entre los limites x1 = -2 x2 = 0
b) Calcular y para valores de 1x y 2x
Para este caso tenemos que sustituir 1x en todas las ldquoxrdquo que se encuentran en el
resultado de y Calculamos tambieacuten x con 12 xxx y sustituimos este valor
EJEMPLO iquestCuaacutel es el y cuando
21 x 122 x de la ecuacioacuten anterior
320
5002080
)10(5)10(2)10)(2(4
10212
2
524
2
1
2
1
y
y
y
sSustituimo
x
x
xxxxy
EJERCICIOS 1- Sea y =3x2 ndash5
a) Calcula el incremento ∆y para cualquier incremento ∆x b) Para la misma ecuacioacuten calcula ∆y cuando x cambia de 2 a 21
2- Sea y = x3
a) Calcula el incremento ∆y correspondiente a un incremento ∆x b) Para la misma ecuacioacuten calcula ∆y cuando
X1 = 1 y ∆x = 002 3- Sea y = 5x
a) Calcula el incremento ∆y correspondiente a un incremento ∆x
4- Sea y = -4x+3
a) Calcula el incremento ∆y cuando X1 = 2 y X2 = 22 5- Sea y = 2x2 ndash 3x
a) Calcula el incremento ∆y correspondiente a cualquier incremento ∆x b) Para la misma ecuacioacuten calcula el incremento ∆y cuando X1 = 1 y ∆x=01
Investiga que es una diferencial y cual es su notacioacuten Resuelve las siguientes diferenciales Una diferencial esta indicada como ldquodyrdquo (diferencial de ldquoyrdquo) y ldquodxrdquo (diferencial de ldquoxrdquo) Para calcularlas se usan las siguientes formulas a) dy = frsquo(x)dx donde frsquo(x) es la derivada de la funcioacuten b) dx = X2 ndash X1 Nota La derivada es un tema que se estudia en Caacutelculo diferencial (Matemaacuteticas V) si no recuerdas como calcular una derivada puedes apoyarte en un formulario para derivar que puedes encontrar en cualquier libro de Calculo Diferencial EJEMPLO a) Sea f(x) = 9x2 + 7 Encuentra la diferencial dy para cualquier valor dx Para resolver la diferencial tienes que calcular la derivada de la funcioacuten Frsquo(x)=18x De acuerdo a la formula dy = frsquo(x)dx la derivada la multiplicas por dx y el resultado es dy =18xdx b) Sea f(x) = 3x3 ndash x2 + 5 Encuentra la diferencial dy para x1 = 2 y x2 = 21 Encontramos dy como en el ejemplo anterior dy = frsquo(x)dx
dy = (9x2 ndash 2x)dx Calculamos el valor de dx ya que no esta presente como dato dx = X2 ndash X1
dx = 21-2 = 01 Sustituimos el valor de x1 y el valor de dx en dy dy = (9x2-2x)dx dy = (9(2)2-2(2)) (01) dy = (36-4) (01) dy = (32) (01) dy = 32 EJERCICIOS 1- Sea f(x)= 7x5 ndash 4x3 ndash 2
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor de dx 2- Sea f(x) = (2x3 ndash 3)(4x+1)
a) Encuentra la diferencial dy cuando x1 = 2 y dx = 01 3- Sea f(x) = (5-x)3
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor dx
4- Sea 3)( xxxf
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor dx b) De la ecuacioacuten anterior calcula dy cuando x1 = 1 y x2 = 11
5- Sea f(x) = 2x3 ndash x2 +x
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor dx b) De la ecuacioacuten anterior calcula dy cuando x1 = 2 y dx = 01
Calcula las integrales indefinidas Utiliza el formulario que se encuentra a continuacioacuten FORMULARIO
cn
axdxax
nn
1)1
1
cxxInxdx )tan(secsec)10
caxadx)2 cxxdx tansec)11 2
cxInx
dx)()3 cxotxxInxdx )(csccsc)12
cedxe xx)4 cxxdx cotcsc)13 2
cIna
adxa
xx)5 cxxdxx sectansec)14
cxsenxdx cos)6 cxxdxx csccotcsc)15
csenxxdxcos)7
cxxInxdx )(sectan)8
cxsenInxdx )(cot)9
Nota Recuerda que para resolver algunas integrales debes de conocer y manejar las leyes de los exponentes EJEMPLO a) Encuentra la integral
dxxxx )35( 27
Aplicamos la formula
cn
axdxax
nn
1
1
en cada teacutermino y tenemos
dxxxx )35( 27 = cxxx
1112
3
17
5 111217
Realizamos las operaciones y simplificamos
dxxxx )35( 27 = cxxx
1112
3
17
5 111217
= cxxx
23
3
8
5 238
= cx
xx
28
5 23
8
b) Encuentra la Integral
dxx
xx 34 3
27
Aplicamos las leyes de los exponentes
dxx
xx 34 3
27=
dxx
xx 21
34
3
27
Aplicamos la formula
cn
axdxax
nn
1
1
en cada teacutermino y tenemos
dxx
xx 21
34
3
27 = c
xxxc
xxx
23)2(3
2
3
7
121)13(3
2
14
7 23231211314
Aplicamos las leyes de los exponentes y tenemos el resultado
dxx
xx 34 3
27= c
x
xx
3
2
6
27 23
23
EJERCICIOS RESUELVE LA SIGUIENTES INTEGRALES INDEFINIDAS
1- dxxxx )35( 7
2-
dx
xx
x4
5 23
2
5
3- dxxxx 78 52
4-
dx
xx
2
5
7
3
14
5-
dx
xx 6
29 3
6-
dx
xx 13
5
24
6
3
7-
dx
xxx
3
32
8-
dxx
xx 3
2
74
3
9-
dx
x
x3
7
6
4
5
3
10- dxxxx 24 97
11-
dx
xx 1
5
78
6
4
12-
dxx
x93
2 2
4
13- dxxxx 35 2016
14-
dx
xx 32 6
7
6
7
6
7
15-
dx
xx 5
5
29
34
16- dxxx 347
17-
dx
xx
9
219
43
18- dxxx 24 53
19-
dx
x
2
3 4
20-
dx
xx 8
3
8
Investiga cual es el procedimiento para integrar funciones con el meacutetodo de sustitucioacuten Con ayuda del meacutetodo de sustitucioacuten integra las siguientes funciones EJEMPLO
a) dxxx
2
)24(7 432
Paso No 1 Sustituir el termino que presenta la variable con el mayor exponente por la nueva variable llamada ldquourdquo Entonces para este ejemplo el termino con el exponente mas alto es (4x3+2) por lo tanto u = (4x3+2) Paso No 2
Sabiendo que dx = )( uf
du calculamos el valor de dx para esta funcioacuten
Si frsquo(u)=12x2 entonces dx = 212x
du
Paso No 3 Hacemos la sustitucioacuten de ldquourdquo y el valor de ldquodxrdquo en la funcioacuten
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x2 y nos quedara
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux =
122
)(7 4 duu
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux =
122
)(7 4 duu = du
u
24
)(7 4
= cu
)5(24
7 5
=
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Paso No 4
cu
cu
120
7
)5(24
7 55
El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = (4x3+2) Entonces EJEMPLO
b) dxxx
5
cos7 43
Paso No 1 Sustituir la variable de la funcioacuten trigonometrica por la nueva variable llamada ldquourdquo Entonces para este ejemplo el la variable de la funcioacuten trogonometrica es x4 por lo tanto u = x4
Paso No 2
Sabiendo que dx = )( uf
du calculamos el valor de dx para esta funcioacuten
Si frsquo(u)=4x3 entonces dx = 34x
du
Paso No 3 Hacemos la sustitucioacuten de ldquourdquo y el valor de ldquodxrdquo en la funcioacuten
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
cx
cu
120
)24(7
120
7 535
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x3 y nos quedara
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida de la funcioacuten triginometrica correspondiente la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu = du
u 20
cos7= c
senu
20
7
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Paso No 4 El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = x4
Entonces
csenu
20
7= c
senx
20
7 4
EJERCICIOS
1- dxxx 52 )5(
2- xdxsen84
3- dxxx
4
)85(3 42
4- dxe x 242
5- dxx
x 32 )2(5
4
6- dxxx
3
6tan4 2
7- )53(2 x
dx
8- dxx3 34
9-
dxx )52(
4
10- dxxx
2
cos7 32
Integracioacuten por partes
Una teacutecnica muy importante de integracioacuten es la llamada integracioacuten por
partes Esta teacutecnica puede aplicarse a una amplia variedad de integrales y es
particularmente eficaz para integrandos donde aparecen productos de funciones
algebraicas y trascendentes Por ejemplo funciona muy bien para resolver
integrales como
senxdxedxexxdxx xx y ln 2
La integracioacuten por partes se basa en la formula de la derivada de un
producto
uvvu
dx
duv
dx
dvuuv
dx
d
donde u y v son funciones derivables de x Si uacute y vacute son continuas podemos
integrar ambos lados para llegar al resultado
vduudv
dxvudxuvuv acuteacute
Reescribiendo esta ecuacioacuten se obtiene el siguiente teorema
Esta foacutermula expresa la integral original en teacuterminos de otra integral Dependiendo
de la eleccioacuten de u y de dv puede ocurrir que la segunda integral sea maacutes faacutecil
que la original Como las elecciones de u y de dv son criticas para la buena
marcha del meacutetodo damos unas indicaciones sobre como preceder
Estrategia para integrar por partes
1 Intente tomar como dv la porcioacuten maacutes complicada del integrando que se
ajuste a una regla baacutesica de integracioacuten y como u el factor restante del
integrando
2 Intente tomar como u la porcioacuten del integrando cuya derivada es una
funcioacuten mas simple que u y como dv el factor restante del integrando
Ejemplo 1 Integracioacuten por partes
Hallar dxxe x
Solucioacuten Para aplicar integracioacuten por partes necesitamos escribir la integral en la
forma udv Hay varias maneras de hacerlo
TEOREMA 4- INTEGRACION POR PARTES
Si u y v son funciones de x con derivadas continuas
vduuvudv
1
dvu
x
dv
x
udvu
x
dv
x
u
dxxedxxexdxedxex
La estrategia invita a elegir la primera opcioacuten ya que la derivada de u=x es
maacutes simple que x y ademaacutes dxedv x es la parte maacutes complicada del integrando
que se adapta a una regla baacutesica de integracioacuten
dxduxu
edxedvvdxedv xxx
Integrando por partes obtenemos
Cexe
dxexedxxe
vduuvudv
xx
xxx
Ejemplo 2 Integracioacuten por partes
Hallar xdxx ln2
Solucioacuten En este caso 2x es maacutes faacutecil de integrar que ln x Ademaacutes la derivada
de ln x es maacutes sencilla que ln x Por tanto tomamos dxxdv 2
dxx
duxu
xdxxvdxxdv
1ln
3
322
Integrando por partes se obtiene
Cx
xx
dxxxx
dxx
xx
xxdxx
9ln
3
3
1ln
3
1
3ln
3ln
33
23
332
Ejemplo 3 Sucesivas integraciones por partes
Hallar senxdxx2
Solucion Los factores 2x y sen x son igualmente faacutecil de integrar pero la derivada
de 2x es maacutes simple que la propia funcioacuten mientras que la derivada de sen x no lo
es En consecuencia optamos por tomar u = 2x
xdxduxu
xsenxdxvsenxdxdv
2
cos
2
Ahora la integracioacuten por partes lleva a que
xdxxxxsenxdxx cos2cos22 Primera integracioacuten por partes
Con esta primera integracioacuten por partes hemos simplificado la integral
original pero la nueva todaviacutea no se ajusta a ninguna regla baacutesica de integracioacuten
Volvamos a aplicar integracioacuten por partes esta vez con u = 2x
dxduxu
senxxdxvxdv
22
coscos
Integrando por partes obtenemos
Cxxsenx
senxdxxsenxxdxx
cos22
22cos2
Combinando los dos resultados queda
Cxxsenxxxsenxdxx cos22cos22
Ejemplo 4 Sucesivas integraciones por partes
Hallar xdx3sec
Solucioacuten La porcioacuten maacutes complicada del integrando que resulta faacutecil de integrar
es sec2 x asiacute que tomamos xdxdv 2sec y xu sec
xtgxdxduxu
tgxxdxvxdxdv
secsec
secsec 22
Integrando por partes se obtiene
Segunda Integracioacuten por partes
Ctgxxxtgxxdx
xdxxtgxxdx
xdxxdxtgx
dxxxxtgx
xdxxtgxtgxxdx
secln2
1sec
2
1sec
secsecsec2
secsecsec
1secsecsec
secsecsec
3
3
3
2
23
Con la praacutectica se va adquiriendo habilidad a la hora de elegir u y dv El
resumen que sigue recoge varias clases de integrales comunes junto con las
elecciones aconsejadas para u y dv
Integrales comunes resolubles mediante integracioacuten por partes
1 En integrales de los tipos
axdxsenaxdxdxedvx
axdxxsenaxdxxdxex
axn
nnann
cos oacute y uhacer
cos oacute
2 En integrales de los tipos
dxxdvarctgaxarcsenaxxu
arctgaxdxxoacutearcsenaxdxxxdxx nnn
ny oacute lnhacer
ln
3 En integrales de los tipos
dxedvbxsenbxu
bxdxesenbxdxe axax
axy cos oacute hacer
cos oacute
Agrupar integrales ideacutenticas
EJERCICIOS
Calcula el aacuterea de las funciones comprendida entre los limites asignados (Integral definida) Para resolver este tipo de integrales utilizas las formulas que usaste para resolver integrales indefinidas y una vez que tengas el resultado vas a evaluarlo en los nuacutemeros que se encuentran en los extremos del siacutembolo de integracioacuten que se conoce como limites Ejemplo Resuelve la integral definida
2
1
2
)1084
3( dxx
x
Paso No 1 Integrar con ayuda de las formulas de integracioacuten
2
1
2
)1084
3( dxx
x = cx
xx
1011
8
)12(4
3 1112
= cxxx
102
8
12
3 23
Simplificamos
cxxx
1044
23
Paso No 2 Evaluar en los limites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
c)2(10)2(4
4
)2( 23
c)1(10)1(4
4
)1( 23
c)2(10)4(4
4
8 -
c)1(10)1(4
4
1
c 20162 - c 104250
c6 - c 2514
6+c+1425-c = 2025 El resultado de la integral definida es 2025 Ejercicios Resuelve la integral definida
1-
2
0
3
5 810
7 dxx
x
2- dxxx
2
2
23
5102
3
3-
0
2
225 dxx
4-
3
1
46 dxx
5-
1
1
24
2
1
3
53 dx
xx
6- dxxx
1
1
322
7-
1
3
32
11dx
xx
8-
2
0
3 635 dxxx
9-
2
2
3 1 dxx
10-
0
2
243 dxx
Calcula el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites asignados EJEMPLO Calcula el aacuterea de comprendida entre las siguientes funciones y = x2+5 y = -x2+10 Comprendida entre los limites x1= -1 y x2= 1 Paso No 1 Graficar en el mismo plano coordenado las dos funciones para ubicar el aacuterea a calcular y conocer que funcioacuten esta arriba del aacuterea
0
2
4
6
8
10
12
14
16
-4 -2 0 2 4
x2+5
-x2+10
Paso No 2 Integrar la resta de la funcioacuten que esta arriba del aacuterea menos la funcioacuten que esta abajo del aacuterea Debes colocar los liacutemites de integracioacuten en los extremos del siacutembolo de integracioacuten
1
1
22 )5()10( dxxx = cxx
dxxdxxx
1
1
32
1
1
22 53
2)52(510
Paso No 3 Evaluar en los liacutemites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
1
1
22 )5()10( dxxx = xcx
53
2 3
cc )1(5
3
)1(2)1(5
3
)1(2 33
cc 5
3
25
3
2 = (-66+5+c) ndash(066-5+c) = (434+c) ndash (-434+c) =
434+c+434-c = 868 EJERCICIOS 1-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados a) y= 3x+2 y = x2+5 Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 2 2- Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados b) y= -x2-3 y = x2+3
Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 1 3-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados c) y= 4x+1 y = 2x-8 Comprendida entre los limites x1 = 0 x2 = 2 4-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados d) y= 2x2+5 y = -x2+2 Comprendida entre los limites x1 = -2 x2 = 0
a) Calcula el incremento ∆y correspondiente a cualquier incremento ∆x b) Para la misma ecuacioacuten calcula el incremento ∆y cuando X1 = 1 y ∆x=01
Investiga que es una diferencial y cual es su notacioacuten Resuelve las siguientes diferenciales Una diferencial esta indicada como ldquodyrdquo (diferencial de ldquoyrdquo) y ldquodxrdquo (diferencial de ldquoxrdquo) Para calcularlas se usan las siguientes formulas a) dy = frsquo(x)dx donde frsquo(x) es la derivada de la funcioacuten b) dx = X2 ndash X1 Nota La derivada es un tema que se estudia en Caacutelculo diferencial (Matemaacuteticas V) si no recuerdas como calcular una derivada puedes apoyarte en un formulario para derivar que puedes encontrar en cualquier libro de Calculo Diferencial EJEMPLO a) Sea f(x) = 9x2 + 7 Encuentra la diferencial dy para cualquier valor dx Para resolver la diferencial tienes que calcular la derivada de la funcioacuten Frsquo(x)=18x De acuerdo a la formula dy = frsquo(x)dx la derivada la multiplicas por dx y el resultado es dy =18xdx b) Sea f(x) = 3x3 ndash x2 + 5 Encuentra la diferencial dy para x1 = 2 y x2 = 21 Encontramos dy como en el ejemplo anterior dy = frsquo(x)dx
dy = (9x2 ndash 2x)dx Calculamos el valor de dx ya que no esta presente como dato dx = X2 ndash X1
dx = 21-2 = 01 Sustituimos el valor de x1 y el valor de dx en dy dy = (9x2-2x)dx dy = (9(2)2-2(2)) (01) dy = (36-4) (01) dy = (32) (01) dy = 32 EJERCICIOS 1- Sea f(x)= 7x5 ndash 4x3 ndash 2
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor de dx 2- Sea f(x) = (2x3 ndash 3)(4x+1)
a) Encuentra la diferencial dy cuando x1 = 2 y dx = 01 3- Sea f(x) = (5-x)3
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor dx
4- Sea 3)( xxxf
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor dx b) De la ecuacioacuten anterior calcula dy cuando x1 = 1 y x2 = 11
5- Sea f(x) = 2x3 ndash x2 +x
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor dx b) De la ecuacioacuten anterior calcula dy cuando x1 = 2 y dx = 01
Calcula las integrales indefinidas Utiliza el formulario que se encuentra a continuacioacuten FORMULARIO
cn
axdxax
nn
1)1
1
cxxInxdx )tan(secsec)10
caxadx)2 cxxdx tansec)11 2
cxInx
dx)()3 cxotxxInxdx )(csccsc)12
cedxe xx)4 cxxdx cotcsc)13 2
cIna
adxa
xx)5 cxxdxx sectansec)14
cxsenxdx cos)6 cxxdxx csccotcsc)15
csenxxdxcos)7
cxxInxdx )(sectan)8
cxsenInxdx )(cot)9
Nota Recuerda que para resolver algunas integrales debes de conocer y manejar las leyes de los exponentes EJEMPLO a) Encuentra la integral
dxxxx )35( 27
Aplicamos la formula
cn
axdxax
nn
1
1
en cada teacutermino y tenemos
dxxxx )35( 27 = cxxx
1112
3
17
5 111217
Realizamos las operaciones y simplificamos
dxxxx )35( 27 = cxxx
1112
3
17
5 111217
= cxxx
23
3
8
5 238
= cx
xx
28
5 23
8
b) Encuentra la Integral
dxx
xx 34 3
27
Aplicamos las leyes de los exponentes
dxx
xx 34 3
27=
dxx
xx 21
34
3
27
Aplicamos la formula
cn
axdxax
nn
1
1
en cada teacutermino y tenemos
dxx
xx 21
34
3
27 = c
xxxc
xxx
23)2(3
2
3
7
121)13(3
2
14
7 23231211314
Aplicamos las leyes de los exponentes y tenemos el resultado
dxx
xx 34 3
27= c
x
xx
3
2
6
27 23
23
EJERCICIOS RESUELVE LA SIGUIENTES INTEGRALES INDEFINIDAS
1- dxxxx )35( 7
2-
dx
xx
x4
5 23
2
5
3- dxxxx 78 52
4-
dx
xx
2
5
7
3
14
5-
dx
xx 6
29 3
6-
dx
xx 13
5
24
6
3
7-
dx
xxx
3
32
8-
dxx
xx 3
2
74
3
9-
dx
x
x3
7
6
4
5
3
10- dxxxx 24 97
11-
dx
xx 1
5
78
6
4
12-
dxx
x93
2 2
4
13- dxxxx 35 2016
14-
dx
xx 32 6
7
6
7
6
7
15-
dx
xx 5
5
29
34
16- dxxx 347
17-
dx
xx
9
219
43
18- dxxx 24 53
19-
dx
x
2
3 4
20-
dx
xx 8
3
8
Investiga cual es el procedimiento para integrar funciones con el meacutetodo de sustitucioacuten Con ayuda del meacutetodo de sustitucioacuten integra las siguientes funciones EJEMPLO
a) dxxx
2
)24(7 432
Paso No 1 Sustituir el termino que presenta la variable con el mayor exponente por la nueva variable llamada ldquourdquo Entonces para este ejemplo el termino con el exponente mas alto es (4x3+2) por lo tanto u = (4x3+2) Paso No 2
Sabiendo que dx = )( uf
du calculamos el valor de dx para esta funcioacuten
Si frsquo(u)=12x2 entonces dx = 212x
du
Paso No 3 Hacemos la sustitucioacuten de ldquourdquo y el valor de ldquodxrdquo en la funcioacuten
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x2 y nos quedara
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux =
122
)(7 4 duu
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux =
122
)(7 4 duu = du
u
24
)(7 4
= cu
)5(24
7 5
=
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Paso No 4
cu
cu
120
7
)5(24
7 55
El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = (4x3+2) Entonces EJEMPLO
b) dxxx
5
cos7 43
Paso No 1 Sustituir la variable de la funcioacuten trigonometrica por la nueva variable llamada ldquourdquo Entonces para este ejemplo el la variable de la funcioacuten trogonometrica es x4 por lo tanto u = x4
Paso No 2
Sabiendo que dx = )( uf
du calculamos el valor de dx para esta funcioacuten
Si frsquo(u)=4x3 entonces dx = 34x
du
Paso No 3 Hacemos la sustitucioacuten de ldquourdquo y el valor de ldquodxrdquo en la funcioacuten
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
cx
cu
120
)24(7
120
7 535
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x3 y nos quedara
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida de la funcioacuten triginometrica correspondiente la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu = du
u 20
cos7= c
senu
20
7
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Paso No 4 El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = x4
Entonces
csenu
20
7= c
senx
20
7 4
EJERCICIOS
1- dxxx 52 )5(
2- xdxsen84
3- dxxx
4
)85(3 42
4- dxe x 242
5- dxx
x 32 )2(5
4
6- dxxx
3
6tan4 2
7- )53(2 x
dx
8- dxx3 34
9-
dxx )52(
4
10- dxxx
2
cos7 32
Integracioacuten por partes
Una teacutecnica muy importante de integracioacuten es la llamada integracioacuten por
partes Esta teacutecnica puede aplicarse a una amplia variedad de integrales y es
particularmente eficaz para integrandos donde aparecen productos de funciones
algebraicas y trascendentes Por ejemplo funciona muy bien para resolver
integrales como
senxdxedxexxdxx xx y ln 2
La integracioacuten por partes se basa en la formula de la derivada de un
producto
uvvu
dx
duv
dx
dvuuv
dx
d
donde u y v son funciones derivables de x Si uacute y vacute son continuas podemos
integrar ambos lados para llegar al resultado
vduudv
dxvudxuvuv acuteacute
Reescribiendo esta ecuacioacuten se obtiene el siguiente teorema
Esta foacutermula expresa la integral original en teacuterminos de otra integral Dependiendo
de la eleccioacuten de u y de dv puede ocurrir que la segunda integral sea maacutes faacutecil
que la original Como las elecciones de u y de dv son criticas para la buena
marcha del meacutetodo damos unas indicaciones sobre como preceder
Estrategia para integrar por partes
1 Intente tomar como dv la porcioacuten maacutes complicada del integrando que se
ajuste a una regla baacutesica de integracioacuten y como u el factor restante del
integrando
2 Intente tomar como u la porcioacuten del integrando cuya derivada es una
funcioacuten mas simple que u y como dv el factor restante del integrando
Ejemplo 1 Integracioacuten por partes
Hallar dxxe x
Solucioacuten Para aplicar integracioacuten por partes necesitamos escribir la integral en la
forma udv Hay varias maneras de hacerlo
TEOREMA 4- INTEGRACION POR PARTES
Si u y v son funciones de x con derivadas continuas
vduuvudv
1
dvu
x
dv
x
udvu
x
dv
x
u
dxxedxxexdxedxex
La estrategia invita a elegir la primera opcioacuten ya que la derivada de u=x es
maacutes simple que x y ademaacutes dxedv x es la parte maacutes complicada del integrando
que se adapta a una regla baacutesica de integracioacuten
dxduxu
edxedvvdxedv xxx
Integrando por partes obtenemos
Cexe
dxexedxxe
vduuvudv
xx
xxx
Ejemplo 2 Integracioacuten por partes
Hallar xdxx ln2
Solucioacuten En este caso 2x es maacutes faacutecil de integrar que ln x Ademaacutes la derivada
de ln x es maacutes sencilla que ln x Por tanto tomamos dxxdv 2
dxx
duxu
xdxxvdxxdv
1ln
3
322
Integrando por partes se obtiene
Cx
xx
dxxxx
dxx
xx
xxdxx
9ln
3
3
1ln
3
1
3ln
3ln
33
23
332
Ejemplo 3 Sucesivas integraciones por partes
Hallar senxdxx2
Solucion Los factores 2x y sen x son igualmente faacutecil de integrar pero la derivada
de 2x es maacutes simple que la propia funcioacuten mientras que la derivada de sen x no lo
es En consecuencia optamos por tomar u = 2x
xdxduxu
xsenxdxvsenxdxdv
2
cos
2
Ahora la integracioacuten por partes lleva a que
xdxxxxsenxdxx cos2cos22 Primera integracioacuten por partes
Con esta primera integracioacuten por partes hemos simplificado la integral
original pero la nueva todaviacutea no se ajusta a ninguna regla baacutesica de integracioacuten
Volvamos a aplicar integracioacuten por partes esta vez con u = 2x
dxduxu
senxxdxvxdv
22
coscos
Integrando por partes obtenemos
Cxxsenx
senxdxxsenxxdxx
cos22
22cos2
Combinando los dos resultados queda
Cxxsenxxxsenxdxx cos22cos22
Ejemplo 4 Sucesivas integraciones por partes
Hallar xdx3sec
Solucioacuten La porcioacuten maacutes complicada del integrando que resulta faacutecil de integrar
es sec2 x asiacute que tomamos xdxdv 2sec y xu sec
xtgxdxduxu
tgxxdxvxdxdv
secsec
secsec 22
Integrando por partes se obtiene
Segunda Integracioacuten por partes
Ctgxxxtgxxdx
xdxxtgxxdx
xdxxdxtgx
dxxxxtgx
xdxxtgxtgxxdx
secln2
1sec
2
1sec
secsecsec2
secsecsec
1secsecsec
secsecsec
3
3
3
2
23
Con la praacutectica se va adquiriendo habilidad a la hora de elegir u y dv El
resumen que sigue recoge varias clases de integrales comunes junto con las
elecciones aconsejadas para u y dv
Integrales comunes resolubles mediante integracioacuten por partes
1 En integrales de los tipos
axdxsenaxdxdxedvx
axdxxsenaxdxxdxex
axn
nnann
cos oacute y uhacer
cos oacute
2 En integrales de los tipos
dxxdvarctgaxarcsenaxxu
arctgaxdxxoacutearcsenaxdxxxdxx nnn
ny oacute lnhacer
ln
3 En integrales de los tipos
dxedvbxsenbxu
bxdxesenbxdxe axax
axy cos oacute hacer
cos oacute
Agrupar integrales ideacutenticas
EJERCICIOS
Calcula el aacuterea de las funciones comprendida entre los limites asignados (Integral definida) Para resolver este tipo de integrales utilizas las formulas que usaste para resolver integrales indefinidas y una vez que tengas el resultado vas a evaluarlo en los nuacutemeros que se encuentran en los extremos del siacutembolo de integracioacuten que se conoce como limites Ejemplo Resuelve la integral definida
2
1
2
)1084
3( dxx
x
Paso No 1 Integrar con ayuda de las formulas de integracioacuten
2
1
2
)1084
3( dxx
x = cx
xx
1011
8
)12(4
3 1112
= cxxx
102
8
12
3 23
Simplificamos
cxxx
1044
23
Paso No 2 Evaluar en los limites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
c)2(10)2(4
4
)2( 23
c)1(10)1(4
4
)1( 23
c)2(10)4(4
4
8 -
c)1(10)1(4
4
1
c 20162 - c 104250
c6 - c 2514
6+c+1425-c = 2025 El resultado de la integral definida es 2025 Ejercicios Resuelve la integral definida
1-
2
0
3
5 810
7 dxx
x
2- dxxx
2
2
23
5102
3
3-
0
2
225 dxx
4-
3
1
46 dxx
5-
1
1
24
2
1
3
53 dx
xx
6- dxxx
1
1
322
7-
1
3
32
11dx
xx
8-
2
0
3 635 dxxx
9-
2
2
3 1 dxx
10-
0
2
243 dxx
Calcula el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites asignados EJEMPLO Calcula el aacuterea de comprendida entre las siguientes funciones y = x2+5 y = -x2+10 Comprendida entre los limites x1= -1 y x2= 1 Paso No 1 Graficar en el mismo plano coordenado las dos funciones para ubicar el aacuterea a calcular y conocer que funcioacuten esta arriba del aacuterea
0
2
4
6
8
10
12
14
16
-4 -2 0 2 4
x2+5
-x2+10
Paso No 2 Integrar la resta de la funcioacuten que esta arriba del aacuterea menos la funcioacuten que esta abajo del aacuterea Debes colocar los liacutemites de integracioacuten en los extremos del siacutembolo de integracioacuten
1
1
22 )5()10( dxxx = cxx
dxxdxxx
1
1
32
1
1
22 53
2)52(510
Paso No 3 Evaluar en los liacutemites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
1
1
22 )5()10( dxxx = xcx
53
2 3
cc )1(5
3
)1(2)1(5
3
)1(2 33
cc 5
3
25
3
2 = (-66+5+c) ndash(066-5+c) = (434+c) ndash (-434+c) =
434+c+434-c = 868 EJERCICIOS 1-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados a) y= 3x+2 y = x2+5 Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 2 2- Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados b) y= -x2-3 y = x2+3
Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 1 3-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados c) y= 4x+1 y = 2x-8 Comprendida entre los limites x1 = 0 x2 = 2 4-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados d) y= 2x2+5 y = -x2+2 Comprendida entre los limites x1 = -2 x2 = 0
dy = (9x2 ndash 2x)dx Calculamos el valor de dx ya que no esta presente como dato dx = X2 ndash X1
dx = 21-2 = 01 Sustituimos el valor de x1 y el valor de dx en dy dy = (9x2-2x)dx dy = (9(2)2-2(2)) (01) dy = (36-4) (01) dy = (32) (01) dy = 32 EJERCICIOS 1- Sea f(x)= 7x5 ndash 4x3 ndash 2
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor de dx 2- Sea f(x) = (2x3 ndash 3)(4x+1)
a) Encuentra la diferencial dy cuando x1 = 2 y dx = 01 3- Sea f(x) = (5-x)3
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor dx
4- Sea 3)( xxxf
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor dx b) De la ecuacioacuten anterior calcula dy cuando x1 = 1 y x2 = 11
5- Sea f(x) = 2x3 ndash x2 +x
a) Encuentra la diferencial dy para cualquier valor dx b) De la ecuacioacuten anterior calcula dy cuando x1 = 2 y dx = 01
Calcula las integrales indefinidas Utiliza el formulario que se encuentra a continuacioacuten FORMULARIO
cn
axdxax
nn
1)1
1
cxxInxdx )tan(secsec)10
caxadx)2 cxxdx tansec)11 2
cxInx
dx)()3 cxotxxInxdx )(csccsc)12
cedxe xx)4 cxxdx cotcsc)13 2
cIna
adxa
xx)5 cxxdxx sectansec)14
cxsenxdx cos)6 cxxdxx csccotcsc)15
csenxxdxcos)7
cxxInxdx )(sectan)8
cxsenInxdx )(cot)9
Nota Recuerda que para resolver algunas integrales debes de conocer y manejar las leyes de los exponentes EJEMPLO a) Encuentra la integral
dxxxx )35( 27
Aplicamos la formula
cn
axdxax
nn
1
1
en cada teacutermino y tenemos
dxxxx )35( 27 = cxxx
1112
3
17
5 111217
Realizamos las operaciones y simplificamos
dxxxx )35( 27 = cxxx
1112
3
17
5 111217
= cxxx
23
3
8
5 238
= cx
xx
28
5 23
8
b) Encuentra la Integral
dxx
xx 34 3
27
Aplicamos las leyes de los exponentes
dxx
xx 34 3
27=
dxx
xx 21
34
3
27
Aplicamos la formula
cn
axdxax
nn
1
1
en cada teacutermino y tenemos
dxx
xx 21
34
3
27 = c
xxxc
xxx
23)2(3
2
3
7
121)13(3
2
14
7 23231211314
Aplicamos las leyes de los exponentes y tenemos el resultado
dxx
xx 34 3
27= c
x
xx
3
2
6
27 23
23
EJERCICIOS RESUELVE LA SIGUIENTES INTEGRALES INDEFINIDAS
1- dxxxx )35( 7
2-
dx
xx
x4
5 23
2
5
3- dxxxx 78 52
4-
dx
xx
2
5
7
3
14
5-
dx
xx 6
29 3
6-
dx
xx 13
5
24
6
3
7-
dx
xxx
3
32
8-
dxx
xx 3
2
74
3
9-
dx
x
x3
7
6
4
5
3
10- dxxxx 24 97
11-
dx
xx 1
5
78
6
4
12-
dxx
x93
2 2
4
13- dxxxx 35 2016
14-
dx
xx 32 6
7
6
7
6
7
15-
dx
xx 5
5
29
34
16- dxxx 347
17-
dx
xx
9
219
43
18- dxxx 24 53
19-
dx
x
2
3 4
20-
dx
xx 8
3
8
Investiga cual es el procedimiento para integrar funciones con el meacutetodo de sustitucioacuten Con ayuda del meacutetodo de sustitucioacuten integra las siguientes funciones EJEMPLO
a) dxxx
2
)24(7 432
Paso No 1 Sustituir el termino que presenta la variable con el mayor exponente por la nueva variable llamada ldquourdquo Entonces para este ejemplo el termino con el exponente mas alto es (4x3+2) por lo tanto u = (4x3+2) Paso No 2
Sabiendo que dx = )( uf
du calculamos el valor de dx para esta funcioacuten
Si frsquo(u)=12x2 entonces dx = 212x
du
Paso No 3 Hacemos la sustitucioacuten de ldquourdquo y el valor de ldquodxrdquo en la funcioacuten
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x2 y nos quedara
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux =
122
)(7 4 duu
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux =
122
)(7 4 duu = du
u
24
)(7 4
= cu
)5(24
7 5
=
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Paso No 4
cu
cu
120
7
)5(24
7 55
El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = (4x3+2) Entonces EJEMPLO
b) dxxx
5
cos7 43
Paso No 1 Sustituir la variable de la funcioacuten trigonometrica por la nueva variable llamada ldquourdquo Entonces para este ejemplo el la variable de la funcioacuten trogonometrica es x4 por lo tanto u = x4
Paso No 2
Sabiendo que dx = )( uf
du calculamos el valor de dx para esta funcioacuten
Si frsquo(u)=4x3 entonces dx = 34x
du
Paso No 3 Hacemos la sustitucioacuten de ldquourdquo y el valor de ldquodxrdquo en la funcioacuten
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
cx
cu
120
)24(7
120
7 535
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x3 y nos quedara
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida de la funcioacuten triginometrica correspondiente la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu = du
u 20
cos7= c
senu
20
7
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Paso No 4 El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = x4
Entonces
csenu
20
7= c
senx
20
7 4
EJERCICIOS
1- dxxx 52 )5(
2- xdxsen84
3- dxxx
4
)85(3 42
4- dxe x 242
5- dxx
x 32 )2(5
4
6- dxxx
3
6tan4 2
7- )53(2 x
dx
8- dxx3 34
9-
dxx )52(
4
10- dxxx
2
cos7 32
Integracioacuten por partes
Una teacutecnica muy importante de integracioacuten es la llamada integracioacuten por
partes Esta teacutecnica puede aplicarse a una amplia variedad de integrales y es
particularmente eficaz para integrandos donde aparecen productos de funciones
algebraicas y trascendentes Por ejemplo funciona muy bien para resolver
integrales como
senxdxedxexxdxx xx y ln 2
La integracioacuten por partes se basa en la formula de la derivada de un
producto
uvvu
dx
duv
dx
dvuuv
dx
d
donde u y v son funciones derivables de x Si uacute y vacute son continuas podemos
integrar ambos lados para llegar al resultado
vduudv
dxvudxuvuv acuteacute
Reescribiendo esta ecuacioacuten se obtiene el siguiente teorema
Esta foacutermula expresa la integral original en teacuterminos de otra integral Dependiendo
de la eleccioacuten de u y de dv puede ocurrir que la segunda integral sea maacutes faacutecil
que la original Como las elecciones de u y de dv son criticas para la buena
marcha del meacutetodo damos unas indicaciones sobre como preceder
Estrategia para integrar por partes
1 Intente tomar como dv la porcioacuten maacutes complicada del integrando que se
ajuste a una regla baacutesica de integracioacuten y como u el factor restante del
integrando
2 Intente tomar como u la porcioacuten del integrando cuya derivada es una
funcioacuten mas simple que u y como dv el factor restante del integrando
Ejemplo 1 Integracioacuten por partes
Hallar dxxe x
Solucioacuten Para aplicar integracioacuten por partes necesitamos escribir la integral en la
forma udv Hay varias maneras de hacerlo
TEOREMA 4- INTEGRACION POR PARTES
Si u y v son funciones de x con derivadas continuas
vduuvudv
1
dvu
x
dv
x
udvu
x
dv
x
u
dxxedxxexdxedxex
La estrategia invita a elegir la primera opcioacuten ya que la derivada de u=x es
maacutes simple que x y ademaacutes dxedv x es la parte maacutes complicada del integrando
que se adapta a una regla baacutesica de integracioacuten
dxduxu
edxedvvdxedv xxx
Integrando por partes obtenemos
Cexe
dxexedxxe
vduuvudv
xx
xxx
Ejemplo 2 Integracioacuten por partes
Hallar xdxx ln2
Solucioacuten En este caso 2x es maacutes faacutecil de integrar que ln x Ademaacutes la derivada
de ln x es maacutes sencilla que ln x Por tanto tomamos dxxdv 2
dxx
duxu
xdxxvdxxdv
1ln
3
322
Integrando por partes se obtiene
Cx
xx
dxxxx
dxx
xx
xxdxx
9ln
3
3
1ln
3
1
3ln
3ln
33
23
332
Ejemplo 3 Sucesivas integraciones por partes
Hallar senxdxx2
Solucion Los factores 2x y sen x son igualmente faacutecil de integrar pero la derivada
de 2x es maacutes simple que la propia funcioacuten mientras que la derivada de sen x no lo
es En consecuencia optamos por tomar u = 2x
xdxduxu
xsenxdxvsenxdxdv
2
cos
2
Ahora la integracioacuten por partes lleva a que
xdxxxxsenxdxx cos2cos22 Primera integracioacuten por partes
Con esta primera integracioacuten por partes hemos simplificado la integral
original pero la nueva todaviacutea no se ajusta a ninguna regla baacutesica de integracioacuten
Volvamos a aplicar integracioacuten por partes esta vez con u = 2x
dxduxu
senxxdxvxdv
22
coscos
Integrando por partes obtenemos
Cxxsenx
senxdxxsenxxdxx
cos22
22cos2
Combinando los dos resultados queda
Cxxsenxxxsenxdxx cos22cos22
Ejemplo 4 Sucesivas integraciones por partes
Hallar xdx3sec
Solucioacuten La porcioacuten maacutes complicada del integrando que resulta faacutecil de integrar
es sec2 x asiacute que tomamos xdxdv 2sec y xu sec
xtgxdxduxu
tgxxdxvxdxdv
secsec
secsec 22
Integrando por partes se obtiene
Segunda Integracioacuten por partes
Ctgxxxtgxxdx
xdxxtgxxdx
xdxxdxtgx
dxxxxtgx
xdxxtgxtgxxdx
secln2
1sec
2
1sec
secsecsec2
secsecsec
1secsecsec
secsecsec
3
3
3
2
23
Con la praacutectica se va adquiriendo habilidad a la hora de elegir u y dv El
resumen que sigue recoge varias clases de integrales comunes junto con las
elecciones aconsejadas para u y dv
Integrales comunes resolubles mediante integracioacuten por partes
1 En integrales de los tipos
axdxsenaxdxdxedvx
axdxxsenaxdxxdxex
axn
nnann
cos oacute y uhacer
cos oacute
2 En integrales de los tipos
dxxdvarctgaxarcsenaxxu
arctgaxdxxoacutearcsenaxdxxxdxx nnn
ny oacute lnhacer
ln
3 En integrales de los tipos
dxedvbxsenbxu
bxdxesenbxdxe axax
axy cos oacute hacer
cos oacute
Agrupar integrales ideacutenticas
EJERCICIOS
Calcula el aacuterea de las funciones comprendida entre los limites asignados (Integral definida) Para resolver este tipo de integrales utilizas las formulas que usaste para resolver integrales indefinidas y una vez que tengas el resultado vas a evaluarlo en los nuacutemeros que se encuentran en los extremos del siacutembolo de integracioacuten que se conoce como limites Ejemplo Resuelve la integral definida
2
1
2
)1084
3( dxx
x
Paso No 1 Integrar con ayuda de las formulas de integracioacuten
2
1
2
)1084
3( dxx
x = cx
xx
1011
8
)12(4
3 1112
= cxxx
102
8
12
3 23
Simplificamos
cxxx
1044
23
Paso No 2 Evaluar en los limites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
c)2(10)2(4
4
)2( 23
c)1(10)1(4
4
)1( 23
c)2(10)4(4
4
8 -
c)1(10)1(4
4
1
c 20162 - c 104250
c6 - c 2514
6+c+1425-c = 2025 El resultado de la integral definida es 2025 Ejercicios Resuelve la integral definida
1-
2
0
3
5 810
7 dxx
x
2- dxxx
2
2
23
5102
3
3-
0
2
225 dxx
4-
3
1
46 dxx
5-
1
1
24
2
1
3
53 dx
xx
6- dxxx
1
1
322
7-
1
3
32
11dx
xx
8-
2
0
3 635 dxxx
9-
2
2
3 1 dxx
10-
0
2
243 dxx
Calcula el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites asignados EJEMPLO Calcula el aacuterea de comprendida entre las siguientes funciones y = x2+5 y = -x2+10 Comprendida entre los limites x1= -1 y x2= 1 Paso No 1 Graficar en el mismo plano coordenado las dos funciones para ubicar el aacuterea a calcular y conocer que funcioacuten esta arriba del aacuterea
0
2
4
6
8
10
12
14
16
-4 -2 0 2 4
x2+5
-x2+10
Paso No 2 Integrar la resta de la funcioacuten que esta arriba del aacuterea menos la funcioacuten que esta abajo del aacuterea Debes colocar los liacutemites de integracioacuten en los extremos del siacutembolo de integracioacuten
1
1
22 )5()10( dxxx = cxx
dxxdxxx
1
1
32
1
1
22 53
2)52(510
Paso No 3 Evaluar en los liacutemites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
1
1
22 )5()10( dxxx = xcx
53
2 3
cc )1(5
3
)1(2)1(5
3
)1(2 33
cc 5
3
25
3
2 = (-66+5+c) ndash(066-5+c) = (434+c) ndash (-434+c) =
434+c+434-c = 868 EJERCICIOS 1-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados a) y= 3x+2 y = x2+5 Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 2 2- Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados b) y= -x2-3 y = x2+3
Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 1 3-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados c) y= 4x+1 y = 2x-8 Comprendida entre los limites x1 = 0 x2 = 2 4-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados d) y= 2x2+5 y = -x2+2 Comprendida entre los limites x1 = -2 x2 = 0
Calcula las integrales indefinidas Utiliza el formulario que se encuentra a continuacioacuten FORMULARIO
cn
axdxax
nn
1)1
1
cxxInxdx )tan(secsec)10
caxadx)2 cxxdx tansec)11 2
cxInx
dx)()3 cxotxxInxdx )(csccsc)12
cedxe xx)4 cxxdx cotcsc)13 2
cIna
adxa
xx)5 cxxdxx sectansec)14
cxsenxdx cos)6 cxxdxx csccotcsc)15
csenxxdxcos)7
cxxInxdx )(sectan)8
cxsenInxdx )(cot)9
Nota Recuerda que para resolver algunas integrales debes de conocer y manejar las leyes de los exponentes EJEMPLO a) Encuentra la integral
dxxxx )35( 27
Aplicamos la formula
cn
axdxax
nn
1
1
en cada teacutermino y tenemos
dxxxx )35( 27 = cxxx
1112
3
17
5 111217
Realizamos las operaciones y simplificamos
dxxxx )35( 27 = cxxx
1112
3
17
5 111217
= cxxx
23
3
8
5 238
= cx
xx
28
5 23
8
b) Encuentra la Integral
dxx
xx 34 3
27
Aplicamos las leyes de los exponentes
dxx
xx 34 3
27=
dxx
xx 21
34
3
27
Aplicamos la formula
cn
axdxax
nn
1
1
en cada teacutermino y tenemos
dxx
xx 21
34
3
27 = c
xxxc
xxx
23)2(3
2
3
7
121)13(3
2
14
7 23231211314
Aplicamos las leyes de los exponentes y tenemos el resultado
dxx
xx 34 3
27= c
x
xx
3
2
6
27 23
23
EJERCICIOS RESUELVE LA SIGUIENTES INTEGRALES INDEFINIDAS
1- dxxxx )35( 7
2-
dx
xx
x4
5 23
2
5
3- dxxxx 78 52
4-
dx
xx
2
5
7
3
14
5-
dx
xx 6
29 3
6-
dx
xx 13
5
24
6
3
7-
dx
xxx
3
32
8-
dxx
xx 3
2
74
3
9-
dx
x
x3
7
6
4
5
3
10- dxxxx 24 97
11-
dx
xx 1
5
78
6
4
12-
dxx
x93
2 2
4
13- dxxxx 35 2016
14-
dx
xx 32 6
7
6
7
6
7
15-
dx
xx 5
5
29
34
16- dxxx 347
17-
dx
xx
9
219
43
18- dxxx 24 53
19-
dx
x
2
3 4
20-
dx
xx 8
3
8
Investiga cual es el procedimiento para integrar funciones con el meacutetodo de sustitucioacuten Con ayuda del meacutetodo de sustitucioacuten integra las siguientes funciones EJEMPLO
a) dxxx
2
)24(7 432
Paso No 1 Sustituir el termino que presenta la variable con el mayor exponente por la nueva variable llamada ldquourdquo Entonces para este ejemplo el termino con el exponente mas alto es (4x3+2) por lo tanto u = (4x3+2) Paso No 2
Sabiendo que dx = )( uf
du calculamos el valor de dx para esta funcioacuten
Si frsquo(u)=12x2 entonces dx = 212x
du
Paso No 3 Hacemos la sustitucioacuten de ldquourdquo y el valor de ldquodxrdquo en la funcioacuten
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x2 y nos quedara
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux =
122
)(7 4 duu
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux =
122
)(7 4 duu = du
u
24
)(7 4
= cu
)5(24
7 5
=
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Paso No 4
cu
cu
120
7
)5(24
7 55
El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = (4x3+2) Entonces EJEMPLO
b) dxxx
5
cos7 43
Paso No 1 Sustituir la variable de la funcioacuten trigonometrica por la nueva variable llamada ldquourdquo Entonces para este ejemplo el la variable de la funcioacuten trogonometrica es x4 por lo tanto u = x4
Paso No 2
Sabiendo que dx = )( uf
du calculamos el valor de dx para esta funcioacuten
Si frsquo(u)=4x3 entonces dx = 34x
du
Paso No 3 Hacemos la sustitucioacuten de ldquourdquo y el valor de ldquodxrdquo en la funcioacuten
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
cx
cu
120
)24(7
120
7 535
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x3 y nos quedara
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida de la funcioacuten triginometrica correspondiente la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu = du
u 20
cos7= c
senu
20
7
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Paso No 4 El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = x4
Entonces
csenu
20
7= c
senx
20
7 4
EJERCICIOS
1- dxxx 52 )5(
2- xdxsen84
3- dxxx
4
)85(3 42
4- dxe x 242
5- dxx
x 32 )2(5
4
6- dxxx
3
6tan4 2
7- )53(2 x
dx
8- dxx3 34
9-
dxx )52(
4
10- dxxx
2
cos7 32
Integracioacuten por partes
Una teacutecnica muy importante de integracioacuten es la llamada integracioacuten por
partes Esta teacutecnica puede aplicarse a una amplia variedad de integrales y es
particularmente eficaz para integrandos donde aparecen productos de funciones
algebraicas y trascendentes Por ejemplo funciona muy bien para resolver
integrales como
senxdxedxexxdxx xx y ln 2
La integracioacuten por partes se basa en la formula de la derivada de un
producto
uvvu
dx
duv
dx
dvuuv
dx
d
donde u y v son funciones derivables de x Si uacute y vacute son continuas podemos
integrar ambos lados para llegar al resultado
vduudv
dxvudxuvuv acuteacute
Reescribiendo esta ecuacioacuten se obtiene el siguiente teorema
Esta foacutermula expresa la integral original en teacuterminos de otra integral Dependiendo
de la eleccioacuten de u y de dv puede ocurrir que la segunda integral sea maacutes faacutecil
que la original Como las elecciones de u y de dv son criticas para la buena
marcha del meacutetodo damos unas indicaciones sobre como preceder
Estrategia para integrar por partes
1 Intente tomar como dv la porcioacuten maacutes complicada del integrando que se
ajuste a una regla baacutesica de integracioacuten y como u el factor restante del
integrando
2 Intente tomar como u la porcioacuten del integrando cuya derivada es una
funcioacuten mas simple que u y como dv el factor restante del integrando
Ejemplo 1 Integracioacuten por partes
Hallar dxxe x
Solucioacuten Para aplicar integracioacuten por partes necesitamos escribir la integral en la
forma udv Hay varias maneras de hacerlo
TEOREMA 4- INTEGRACION POR PARTES
Si u y v son funciones de x con derivadas continuas
vduuvudv
1
dvu
x
dv
x
udvu
x
dv
x
u
dxxedxxexdxedxex
La estrategia invita a elegir la primera opcioacuten ya que la derivada de u=x es
maacutes simple que x y ademaacutes dxedv x es la parte maacutes complicada del integrando
que se adapta a una regla baacutesica de integracioacuten
dxduxu
edxedvvdxedv xxx
Integrando por partes obtenemos
Cexe
dxexedxxe
vduuvudv
xx
xxx
Ejemplo 2 Integracioacuten por partes
Hallar xdxx ln2
Solucioacuten En este caso 2x es maacutes faacutecil de integrar que ln x Ademaacutes la derivada
de ln x es maacutes sencilla que ln x Por tanto tomamos dxxdv 2
dxx
duxu
xdxxvdxxdv
1ln
3
322
Integrando por partes se obtiene
Cx
xx
dxxxx
dxx
xx
xxdxx
9ln
3
3
1ln
3
1
3ln
3ln
33
23
332
Ejemplo 3 Sucesivas integraciones por partes
Hallar senxdxx2
Solucion Los factores 2x y sen x son igualmente faacutecil de integrar pero la derivada
de 2x es maacutes simple que la propia funcioacuten mientras que la derivada de sen x no lo
es En consecuencia optamos por tomar u = 2x
xdxduxu
xsenxdxvsenxdxdv
2
cos
2
Ahora la integracioacuten por partes lleva a que
xdxxxxsenxdxx cos2cos22 Primera integracioacuten por partes
Con esta primera integracioacuten por partes hemos simplificado la integral
original pero la nueva todaviacutea no se ajusta a ninguna regla baacutesica de integracioacuten
Volvamos a aplicar integracioacuten por partes esta vez con u = 2x
dxduxu
senxxdxvxdv
22
coscos
Integrando por partes obtenemos
Cxxsenx
senxdxxsenxxdxx
cos22
22cos2
Combinando los dos resultados queda
Cxxsenxxxsenxdxx cos22cos22
Ejemplo 4 Sucesivas integraciones por partes
Hallar xdx3sec
Solucioacuten La porcioacuten maacutes complicada del integrando que resulta faacutecil de integrar
es sec2 x asiacute que tomamos xdxdv 2sec y xu sec
xtgxdxduxu
tgxxdxvxdxdv
secsec
secsec 22
Integrando por partes se obtiene
Segunda Integracioacuten por partes
Ctgxxxtgxxdx
xdxxtgxxdx
xdxxdxtgx
dxxxxtgx
xdxxtgxtgxxdx
secln2
1sec
2
1sec
secsecsec2
secsecsec
1secsecsec
secsecsec
3
3
3
2
23
Con la praacutectica se va adquiriendo habilidad a la hora de elegir u y dv El
resumen que sigue recoge varias clases de integrales comunes junto con las
elecciones aconsejadas para u y dv
Integrales comunes resolubles mediante integracioacuten por partes
1 En integrales de los tipos
axdxsenaxdxdxedvx
axdxxsenaxdxxdxex
axn
nnann
cos oacute y uhacer
cos oacute
2 En integrales de los tipos
dxxdvarctgaxarcsenaxxu
arctgaxdxxoacutearcsenaxdxxxdxx nnn
ny oacute lnhacer
ln
3 En integrales de los tipos
dxedvbxsenbxu
bxdxesenbxdxe axax
axy cos oacute hacer
cos oacute
Agrupar integrales ideacutenticas
EJERCICIOS
Calcula el aacuterea de las funciones comprendida entre los limites asignados (Integral definida) Para resolver este tipo de integrales utilizas las formulas que usaste para resolver integrales indefinidas y una vez que tengas el resultado vas a evaluarlo en los nuacutemeros que se encuentran en los extremos del siacutembolo de integracioacuten que se conoce como limites Ejemplo Resuelve la integral definida
2
1
2
)1084
3( dxx
x
Paso No 1 Integrar con ayuda de las formulas de integracioacuten
2
1
2
)1084
3( dxx
x = cx
xx
1011
8
)12(4
3 1112
= cxxx
102
8
12
3 23
Simplificamos
cxxx
1044
23
Paso No 2 Evaluar en los limites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
c)2(10)2(4
4
)2( 23
c)1(10)1(4
4
)1( 23
c)2(10)4(4
4
8 -
c)1(10)1(4
4
1
c 20162 - c 104250
c6 - c 2514
6+c+1425-c = 2025 El resultado de la integral definida es 2025 Ejercicios Resuelve la integral definida
1-
2
0
3
5 810
7 dxx
x
2- dxxx
2
2
23
5102
3
3-
0
2
225 dxx
4-
3
1
46 dxx
5-
1
1
24
2
1
3
53 dx
xx
6- dxxx
1
1
322
7-
1
3
32
11dx
xx
8-
2
0
3 635 dxxx
9-
2
2
3 1 dxx
10-
0
2
243 dxx
Calcula el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites asignados EJEMPLO Calcula el aacuterea de comprendida entre las siguientes funciones y = x2+5 y = -x2+10 Comprendida entre los limites x1= -1 y x2= 1 Paso No 1 Graficar en el mismo plano coordenado las dos funciones para ubicar el aacuterea a calcular y conocer que funcioacuten esta arriba del aacuterea
0
2
4
6
8
10
12
14
16
-4 -2 0 2 4
x2+5
-x2+10
Paso No 2 Integrar la resta de la funcioacuten que esta arriba del aacuterea menos la funcioacuten que esta abajo del aacuterea Debes colocar los liacutemites de integracioacuten en los extremos del siacutembolo de integracioacuten
1
1
22 )5()10( dxxx = cxx
dxxdxxx
1
1
32
1
1
22 53
2)52(510
Paso No 3 Evaluar en los liacutemites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
1
1
22 )5()10( dxxx = xcx
53
2 3
cc )1(5
3
)1(2)1(5
3
)1(2 33
cc 5
3
25
3
2 = (-66+5+c) ndash(066-5+c) = (434+c) ndash (-434+c) =
434+c+434-c = 868 EJERCICIOS 1-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados a) y= 3x+2 y = x2+5 Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 2 2- Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados b) y= -x2-3 y = x2+3
Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 1 3-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados c) y= 4x+1 y = 2x-8 Comprendida entre los limites x1 = 0 x2 = 2 4-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados d) y= 2x2+5 y = -x2+2 Comprendida entre los limites x1 = -2 x2 = 0
dxxxx )35( 27 = cxxx
1112
3
17
5 111217
Realizamos las operaciones y simplificamos
dxxxx )35( 27 = cxxx
1112
3
17
5 111217
= cxxx
23
3
8
5 238
= cx
xx
28
5 23
8
b) Encuentra la Integral
dxx
xx 34 3
27
Aplicamos las leyes de los exponentes
dxx
xx 34 3
27=
dxx
xx 21
34
3
27
Aplicamos la formula
cn
axdxax
nn
1
1
en cada teacutermino y tenemos
dxx
xx 21
34
3
27 = c
xxxc
xxx
23)2(3
2
3
7
121)13(3
2
14
7 23231211314
Aplicamos las leyes de los exponentes y tenemos el resultado
dxx
xx 34 3
27= c
x
xx
3
2
6
27 23
23
EJERCICIOS RESUELVE LA SIGUIENTES INTEGRALES INDEFINIDAS
1- dxxxx )35( 7
2-
dx
xx
x4
5 23
2
5
3- dxxxx 78 52
4-
dx
xx
2
5
7
3
14
5-
dx
xx 6
29 3
6-
dx
xx 13
5
24
6
3
7-
dx
xxx
3
32
8-
dxx
xx 3
2
74
3
9-
dx
x
x3
7
6
4
5
3
10- dxxxx 24 97
11-
dx
xx 1
5
78
6
4
12-
dxx
x93
2 2
4
13- dxxxx 35 2016
14-
dx
xx 32 6
7
6
7
6
7
15-
dx
xx 5
5
29
34
16- dxxx 347
17-
dx
xx
9
219
43
18- dxxx 24 53
19-
dx
x
2
3 4
20-
dx
xx 8
3
8
Investiga cual es el procedimiento para integrar funciones con el meacutetodo de sustitucioacuten Con ayuda del meacutetodo de sustitucioacuten integra las siguientes funciones EJEMPLO
a) dxxx
2
)24(7 432
Paso No 1 Sustituir el termino que presenta la variable con el mayor exponente por la nueva variable llamada ldquourdquo Entonces para este ejemplo el termino con el exponente mas alto es (4x3+2) por lo tanto u = (4x3+2) Paso No 2
Sabiendo que dx = )( uf
du calculamos el valor de dx para esta funcioacuten
Si frsquo(u)=12x2 entonces dx = 212x
du
Paso No 3 Hacemos la sustitucioacuten de ldquourdquo y el valor de ldquodxrdquo en la funcioacuten
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x2 y nos quedara
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux =
122
)(7 4 duu
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux =
122
)(7 4 duu = du
u
24
)(7 4
= cu
)5(24
7 5
=
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Paso No 4
cu
cu
120
7
)5(24
7 55
El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = (4x3+2) Entonces EJEMPLO
b) dxxx
5
cos7 43
Paso No 1 Sustituir la variable de la funcioacuten trigonometrica por la nueva variable llamada ldquourdquo Entonces para este ejemplo el la variable de la funcioacuten trogonometrica es x4 por lo tanto u = x4
Paso No 2
Sabiendo que dx = )( uf
du calculamos el valor de dx para esta funcioacuten
Si frsquo(u)=4x3 entonces dx = 34x
du
Paso No 3 Hacemos la sustitucioacuten de ldquourdquo y el valor de ldquodxrdquo en la funcioacuten
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
cx
cu
120
)24(7
120
7 535
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x3 y nos quedara
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida de la funcioacuten triginometrica correspondiente la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu = du
u 20
cos7= c
senu
20
7
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Paso No 4 El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = x4
Entonces
csenu
20
7= c
senx
20
7 4
EJERCICIOS
1- dxxx 52 )5(
2- xdxsen84
3- dxxx
4
)85(3 42
4- dxe x 242
5- dxx
x 32 )2(5
4
6- dxxx
3
6tan4 2
7- )53(2 x
dx
8- dxx3 34
9-
dxx )52(
4
10- dxxx
2
cos7 32
Integracioacuten por partes
Una teacutecnica muy importante de integracioacuten es la llamada integracioacuten por
partes Esta teacutecnica puede aplicarse a una amplia variedad de integrales y es
particularmente eficaz para integrandos donde aparecen productos de funciones
algebraicas y trascendentes Por ejemplo funciona muy bien para resolver
integrales como
senxdxedxexxdxx xx y ln 2
La integracioacuten por partes se basa en la formula de la derivada de un
producto
uvvu
dx
duv
dx
dvuuv
dx
d
donde u y v son funciones derivables de x Si uacute y vacute son continuas podemos
integrar ambos lados para llegar al resultado
vduudv
dxvudxuvuv acuteacute
Reescribiendo esta ecuacioacuten se obtiene el siguiente teorema
Esta foacutermula expresa la integral original en teacuterminos de otra integral Dependiendo
de la eleccioacuten de u y de dv puede ocurrir que la segunda integral sea maacutes faacutecil
que la original Como las elecciones de u y de dv son criticas para la buena
marcha del meacutetodo damos unas indicaciones sobre como preceder
Estrategia para integrar por partes
1 Intente tomar como dv la porcioacuten maacutes complicada del integrando que se
ajuste a una regla baacutesica de integracioacuten y como u el factor restante del
integrando
2 Intente tomar como u la porcioacuten del integrando cuya derivada es una
funcioacuten mas simple que u y como dv el factor restante del integrando
Ejemplo 1 Integracioacuten por partes
Hallar dxxe x
Solucioacuten Para aplicar integracioacuten por partes necesitamos escribir la integral en la
forma udv Hay varias maneras de hacerlo
TEOREMA 4- INTEGRACION POR PARTES
Si u y v son funciones de x con derivadas continuas
vduuvudv
1
dvu
x
dv
x
udvu
x
dv
x
u
dxxedxxexdxedxex
La estrategia invita a elegir la primera opcioacuten ya que la derivada de u=x es
maacutes simple que x y ademaacutes dxedv x es la parte maacutes complicada del integrando
que se adapta a una regla baacutesica de integracioacuten
dxduxu
edxedvvdxedv xxx
Integrando por partes obtenemos
Cexe
dxexedxxe
vduuvudv
xx
xxx
Ejemplo 2 Integracioacuten por partes
Hallar xdxx ln2
Solucioacuten En este caso 2x es maacutes faacutecil de integrar que ln x Ademaacutes la derivada
de ln x es maacutes sencilla que ln x Por tanto tomamos dxxdv 2
dxx
duxu
xdxxvdxxdv
1ln
3
322
Integrando por partes se obtiene
Cx
xx
dxxxx
dxx
xx
xxdxx
9ln
3
3
1ln
3
1
3ln
3ln
33
23
332
Ejemplo 3 Sucesivas integraciones por partes
Hallar senxdxx2
Solucion Los factores 2x y sen x son igualmente faacutecil de integrar pero la derivada
de 2x es maacutes simple que la propia funcioacuten mientras que la derivada de sen x no lo
es En consecuencia optamos por tomar u = 2x
xdxduxu
xsenxdxvsenxdxdv
2
cos
2
Ahora la integracioacuten por partes lleva a que
xdxxxxsenxdxx cos2cos22 Primera integracioacuten por partes
Con esta primera integracioacuten por partes hemos simplificado la integral
original pero la nueva todaviacutea no se ajusta a ninguna regla baacutesica de integracioacuten
Volvamos a aplicar integracioacuten por partes esta vez con u = 2x
dxduxu
senxxdxvxdv
22
coscos
Integrando por partes obtenemos
Cxxsenx
senxdxxsenxxdxx
cos22
22cos2
Combinando los dos resultados queda
Cxxsenxxxsenxdxx cos22cos22
Ejemplo 4 Sucesivas integraciones por partes
Hallar xdx3sec
Solucioacuten La porcioacuten maacutes complicada del integrando que resulta faacutecil de integrar
es sec2 x asiacute que tomamos xdxdv 2sec y xu sec
xtgxdxduxu
tgxxdxvxdxdv
secsec
secsec 22
Integrando por partes se obtiene
Segunda Integracioacuten por partes
Ctgxxxtgxxdx
xdxxtgxxdx
xdxxdxtgx
dxxxxtgx
xdxxtgxtgxxdx
secln2
1sec
2
1sec
secsecsec2
secsecsec
1secsecsec
secsecsec
3
3
3
2
23
Con la praacutectica se va adquiriendo habilidad a la hora de elegir u y dv El
resumen que sigue recoge varias clases de integrales comunes junto con las
elecciones aconsejadas para u y dv
Integrales comunes resolubles mediante integracioacuten por partes
1 En integrales de los tipos
axdxsenaxdxdxedvx
axdxxsenaxdxxdxex
axn
nnann
cos oacute y uhacer
cos oacute
2 En integrales de los tipos
dxxdvarctgaxarcsenaxxu
arctgaxdxxoacutearcsenaxdxxxdxx nnn
ny oacute lnhacer
ln
3 En integrales de los tipos
dxedvbxsenbxu
bxdxesenbxdxe axax
axy cos oacute hacer
cos oacute
Agrupar integrales ideacutenticas
EJERCICIOS
Calcula el aacuterea de las funciones comprendida entre los limites asignados (Integral definida) Para resolver este tipo de integrales utilizas las formulas que usaste para resolver integrales indefinidas y una vez que tengas el resultado vas a evaluarlo en los nuacutemeros que se encuentran en los extremos del siacutembolo de integracioacuten que se conoce como limites Ejemplo Resuelve la integral definida
2
1
2
)1084
3( dxx
x
Paso No 1 Integrar con ayuda de las formulas de integracioacuten
2
1
2
)1084
3( dxx
x = cx
xx
1011
8
)12(4
3 1112
= cxxx
102
8
12
3 23
Simplificamos
cxxx
1044
23
Paso No 2 Evaluar en los limites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
c)2(10)2(4
4
)2( 23
c)1(10)1(4
4
)1( 23
c)2(10)4(4
4
8 -
c)1(10)1(4
4
1
c 20162 - c 104250
c6 - c 2514
6+c+1425-c = 2025 El resultado de la integral definida es 2025 Ejercicios Resuelve la integral definida
1-
2
0
3
5 810
7 dxx
x
2- dxxx
2
2
23
5102
3
3-
0
2
225 dxx
4-
3
1
46 dxx
5-
1
1
24
2
1
3
53 dx
xx
6- dxxx
1
1
322
7-
1
3
32
11dx
xx
8-
2
0
3 635 dxxx
9-
2
2
3 1 dxx
10-
0
2
243 dxx
Calcula el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites asignados EJEMPLO Calcula el aacuterea de comprendida entre las siguientes funciones y = x2+5 y = -x2+10 Comprendida entre los limites x1= -1 y x2= 1 Paso No 1 Graficar en el mismo plano coordenado las dos funciones para ubicar el aacuterea a calcular y conocer que funcioacuten esta arriba del aacuterea
0
2
4
6
8
10
12
14
16
-4 -2 0 2 4
x2+5
-x2+10
Paso No 2 Integrar la resta de la funcioacuten que esta arriba del aacuterea menos la funcioacuten que esta abajo del aacuterea Debes colocar los liacutemites de integracioacuten en los extremos del siacutembolo de integracioacuten
1
1
22 )5()10( dxxx = cxx
dxxdxxx
1
1
32
1
1
22 53
2)52(510
Paso No 3 Evaluar en los liacutemites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
1
1
22 )5()10( dxxx = xcx
53
2 3
cc )1(5
3
)1(2)1(5
3
)1(2 33
cc 5
3
25
3
2 = (-66+5+c) ndash(066-5+c) = (434+c) ndash (-434+c) =
434+c+434-c = 868 EJERCICIOS 1-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados a) y= 3x+2 y = x2+5 Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 2 2- Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados b) y= -x2-3 y = x2+3
Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 1 3-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados c) y= 4x+1 y = 2x-8 Comprendida entre los limites x1 = 0 x2 = 2 4-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados d) y= 2x2+5 y = -x2+2 Comprendida entre los limites x1 = -2 x2 = 0
3- dxxxx 78 52
4-
dx
xx
2
5
7
3
14
5-
dx
xx 6
29 3
6-
dx
xx 13
5
24
6
3
7-
dx
xxx
3
32
8-
dxx
xx 3
2
74
3
9-
dx
x
x3
7
6
4
5
3
10- dxxxx 24 97
11-
dx
xx 1
5
78
6
4
12-
dxx
x93
2 2
4
13- dxxxx 35 2016
14-
dx
xx 32 6
7
6
7
6
7
15-
dx
xx 5
5
29
34
16- dxxx 347
17-
dx
xx
9
219
43
18- dxxx 24 53
19-
dx
x
2
3 4
20-
dx
xx 8
3
8
Investiga cual es el procedimiento para integrar funciones con el meacutetodo de sustitucioacuten Con ayuda del meacutetodo de sustitucioacuten integra las siguientes funciones EJEMPLO
a) dxxx
2
)24(7 432
Paso No 1 Sustituir el termino que presenta la variable con el mayor exponente por la nueva variable llamada ldquourdquo Entonces para este ejemplo el termino con el exponente mas alto es (4x3+2) por lo tanto u = (4x3+2) Paso No 2
Sabiendo que dx = )( uf
du calculamos el valor de dx para esta funcioacuten
Si frsquo(u)=12x2 entonces dx = 212x
du
Paso No 3 Hacemos la sustitucioacuten de ldquourdquo y el valor de ldquodxrdquo en la funcioacuten
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x2 y nos quedara
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux =
122
)(7 4 duu
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux =
122
)(7 4 duu = du
u
24
)(7 4
= cu
)5(24
7 5
=
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Paso No 4
cu
cu
120
7
)5(24
7 55
El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = (4x3+2) Entonces EJEMPLO
b) dxxx
5
cos7 43
Paso No 1 Sustituir la variable de la funcioacuten trigonometrica por la nueva variable llamada ldquourdquo Entonces para este ejemplo el la variable de la funcioacuten trogonometrica es x4 por lo tanto u = x4
Paso No 2
Sabiendo que dx = )( uf
du calculamos el valor de dx para esta funcioacuten
Si frsquo(u)=4x3 entonces dx = 34x
du
Paso No 3 Hacemos la sustitucioacuten de ldquourdquo y el valor de ldquodxrdquo en la funcioacuten
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
cx
cu
120
)24(7
120
7 535
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x3 y nos quedara
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida de la funcioacuten triginometrica correspondiente la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu = du
u 20
cos7= c
senu
20
7
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Paso No 4 El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = x4
Entonces
csenu
20
7= c
senx
20
7 4
EJERCICIOS
1- dxxx 52 )5(
2- xdxsen84
3- dxxx
4
)85(3 42
4- dxe x 242
5- dxx
x 32 )2(5
4
6- dxxx
3
6tan4 2
7- )53(2 x
dx
8- dxx3 34
9-
dxx )52(
4
10- dxxx
2
cos7 32
Integracioacuten por partes
Una teacutecnica muy importante de integracioacuten es la llamada integracioacuten por
partes Esta teacutecnica puede aplicarse a una amplia variedad de integrales y es
particularmente eficaz para integrandos donde aparecen productos de funciones
algebraicas y trascendentes Por ejemplo funciona muy bien para resolver
integrales como
senxdxedxexxdxx xx y ln 2
La integracioacuten por partes se basa en la formula de la derivada de un
producto
uvvu
dx
duv
dx
dvuuv
dx
d
donde u y v son funciones derivables de x Si uacute y vacute son continuas podemos
integrar ambos lados para llegar al resultado
vduudv
dxvudxuvuv acuteacute
Reescribiendo esta ecuacioacuten se obtiene el siguiente teorema
Esta foacutermula expresa la integral original en teacuterminos de otra integral Dependiendo
de la eleccioacuten de u y de dv puede ocurrir que la segunda integral sea maacutes faacutecil
que la original Como las elecciones de u y de dv son criticas para la buena
marcha del meacutetodo damos unas indicaciones sobre como preceder
Estrategia para integrar por partes
1 Intente tomar como dv la porcioacuten maacutes complicada del integrando que se
ajuste a una regla baacutesica de integracioacuten y como u el factor restante del
integrando
2 Intente tomar como u la porcioacuten del integrando cuya derivada es una
funcioacuten mas simple que u y como dv el factor restante del integrando
Ejemplo 1 Integracioacuten por partes
Hallar dxxe x
Solucioacuten Para aplicar integracioacuten por partes necesitamos escribir la integral en la
forma udv Hay varias maneras de hacerlo
TEOREMA 4- INTEGRACION POR PARTES
Si u y v son funciones de x con derivadas continuas
vduuvudv
1
dvu
x
dv
x
udvu
x
dv
x
u
dxxedxxexdxedxex
La estrategia invita a elegir la primera opcioacuten ya que la derivada de u=x es
maacutes simple que x y ademaacutes dxedv x es la parte maacutes complicada del integrando
que se adapta a una regla baacutesica de integracioacuten
dxduxu
edxedvvdxedv xxx
Integrando por partes obtenemos
Cexe
dxexedxxe
vduuvudv
xx
xxx
Ejemplo 2 Integracioacuten por partes
Hallar xdxx ln2
Solucioacuten En este caso 2x es maacutes faacutecil de integrar que ln x Ademaacutes la derivada
de ln x es maacutes sencilla que ln x Por tanto tomamos dxxdv 2
dxx
duxu
xdxxvdxxdv
1ln
3
322
Integrando por partes se obtiene
Cx
xx
dxxxx
dxx
xx
xxdxx
9ln
3
3
1ln
3
1
3ln
3ln
33
23
332
Ejemplo 3 Sucesivas integraciones por partes
Hallar senxdxx2
Solucion Los factores 2x y sen x son igualmente faacutecil de integrar pero la derivada
de 2x es maacutes simple que la propia funcioacuten mientras que la derivada de sen x no lo
es En consecuencia optamos por tomar u = 2x
xdxduxu
xsenxdxvsenxdxdv
2
cos
2
Ahora la integracioacuten por partes lleva a que
xdxxxxsenxdxx cos2cos22 Primera integracioacuten por partes
Con esta primera integracioacuten por partes hemos simplificado la integral
original pero la nueva todaviacutea no se ajusta a ninguna regla baacutesica de integracioacuten
Volvamos a aplicar integracioacuten por partes esta vez con u = 2x
dxduxu
senxxdxvxdv
22
coscos
Integrando por partes obtenemos
Cxxsenx
senxdxxsenxxdxx
cos22
22cos2
Combinando los dos resultados queda
Cxxsenxxxsenxdxx cos22cos22
Ejemplo 4 Sucesivas integraciones por partes
Hallar xdx3sec
Solucioacuten La porcioacuten maacutes complicada del integrando que resulta faacutecil de integrar
es sec2 x asiacute que tomamos xdxdv 2sec y xu sec
xtgxdxduxu
tgxxdxvxdxdv
secsec
secsec 22
Integrando por partes se obtiene
Segunda Integracioacuten por partes
Ctgxxxtgxxdx
xdxxtgxxdx
xdxxdxtgx
dxxxxtgx
xdxxtgxtgxxdx
secln2
1sec
2
1sec
secsecsec2
secsecsec
1secsecsec
secsecsec
3
3
3
2
23
Con la praacutectica se va adquiriendo habilidad a la hora de elegir u y dv El
resumen que sigue recoge varias clases de integrales comunes junto con las
elecciones aconsejadas para u y dv
Integrales comunes resolubles mediante integracioacuten por partes
1 En integrales de los tipos
axdxsenaxdxdxedvx
axdxxsenaxdxxdxex
axn
nnann
cos oacute y uhacer
cos oacute
2 En integrales de los tipos
dxxdvarctgaxarcsenaxxu
arctgaxdxxoacutearcsenaxdxxxdxx nnn
ny oacute lnhacer
ln
3 En integrales de los tipos
dxedvbxsenbxu
bxdxesenbxdxe axax
axy cos oacute hacer
cos oacute
Agrupar integrales ideacutenticas
EJERCICIOS
Calcula el aacuterea de las funciones comprendida entre los limites asignados (Integral definida) Para resolver este tipo de integrales utilizas las formulas que usaste para resolver integrales indefinidas y una vez que tengas el resultado vas a evaluarlo en los nuacutemeros que se encuentran en los extremos del siacutembolo de integracioacuten que se conoce como limites Ejemplo Resuelve la integral definida
2
1
2
)1084
3( dxx
x
Paso No 1 Integrar con ayuda de las formulas de integracioacuten
2
1
2
)1084
3( dxx
x = cx
xx
1011
8
)12(4
3 1112
= cxxx
102
8
12
3 23
Simplificamos
cxxx
1044
23
Paso No 2 Evaluar en los limites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
c)2(10)2(4
4
)2( 23
c)1(10)1(4
4
)1( 23
c)2(10)4(4
4
8 -
c)1(10)1(4
4
1
c 20162 - c 104250
c6 - c 2514
6+c+1425-c = 2025 El resultado de la integral definida es 2025 Ejercicios Resuelve la integral definida
1-
2
0
3
5 810
7 dxx
x
2- dxxx
2
2
23
5102
3
3-
0
2
225 dxx
4-
3
1
46 dxx
5-
1
1
24
2
1
3
53 dx
xx
6- dxxx
1
1
322
7-
1
3
32
11dx
xx
8-
2
0
3 635 dxxx
9-
2
2
3 1 dxx
10-
0
2
243 dxx
Calcula el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites asignados EJEMPLO Calcula el aacuterea de comprendida entre las siguientes funciones y = x2+5 y = -x2+10 Comprendida entre los limites x1= -1 y x2= 1 Paso No 1 Graficar en el mismo plano coordenado las dos funciones para ubicar el aacuterea a calcular y conocer que funcioacuten esta arriba del aacuterea
0
2
4
6
8
10
12
14
16
-4 -2 0 2 4
x2+5
-x2+10
Paso No 2 Integrar la resta de la funcioacuten que esta arriba del aacuterea menos la funcioacuten que esta abajo del aacuterea Debes colocar los liacutemites de integracioacuten en los extremos del siacutembolo de integracioacuten
1
1
22 )5()10( dxxx = cxx
dxxdxxx
1
1
32
1
1
22 53
2)52(510
Paso No 3 Evaluar en los liacutemites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
1
1
22 )5()10( dxxx = xcx
53
2 3
cc )1(5
3
)1(2)1(5
3
)1(2 33
cc 5
3
25
3
2 = (-66+5+c) ndash(066-5+c) = (434+c) ndash (-434+c) =
434+c+434-c = 868 EJERCICIOS 1-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados a) y= 3x+2 y = x2+5 Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 2 2- Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados b) y= -x2-3 y = x2+3
Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 1 3-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados c) y= 4x+1 y = 2x-8 Comprendida entre los limites x1 = 0 x2 = 2 4-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados d) y= 2x2+5 y = -x2+2 Comprendida entre los limites x1 = -2 x2 = 0
17-
dx
xx
9
219
43
18- dxxx 24 53
19-
dx
x
2
3 4
20-
dx
xx 8
3
8
Investiga cual es el procedimiento para integrar funciones con el meacutetodo de sustitucioacuten Con ayuda del meacutetodo de sustitucioacuten integra las siguientes funciones EJEMPLO
a) dxxx
2
)24(7 432
Paso No 1 Sustituir el termino que presenta la variable con el mayor exponente por la nueva variable llamada ldquourdquo Entonces para este ejemplo el termino con el exponente mas alto es (4x3+2) por lo tanto u = (4x3+2) Paso No 2
Sabiendo que dx = )( uf
du calculamos el valor de dx para esta funcioacuten
Si frsquo(u)=12x2 entonces dx = 212x
du
Paso No 3 Hacemos la sustitucioacuten de ldquourdquo y el valor de ldquodxrdquo en la funcioacuten
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x2 y nos quedara
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux =
122
)(7 4 duu
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux =
122
)(7 4 duu = du
u
24
)(7 4
= cu
)5(24
7 5
=
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Paso No 4
cu
cu
120
7
)5(24
7 55
El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = (4x3+2) Entonces EJEMPLO
b) dxxx
5
cos7 43
Paso No 1 Sustituir la variable de la funcioacuten trigonometrica por la nueva variable llamada ldquourdquo Entonces para este ejemplo el la variable de la funcioacuten trogonometrica es x4 por lo tanto u = x4
Paso No 2
Sabiendo que dx = )( uf
du calculamos el valor de dx para esta funcioacuten
Si frsquo(u)=4x3 entonces dx = 34x
du
Paso No 3 Hacemos la sustitucioacuten de ldquourdquo y el valor de ldquodxrdquo en la funcioacuten
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
cx
cu
120
)24(7
120
7 535
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x3 y nos quedara
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida de la funcioacuten triginometrica correspondiente la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu = du
u 20
cos7= c
senu
20
7
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Paso No 4 El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = x4
Entonces
csenu
20
7= c
senx
20
7 4
EJERCICIOS
1- dxxx 52 )5(
2- xdxsen84
3- dxxx
4
)85(3 42
4- dxe x 242
5- dxx
x 32 )2(5
4
6- dxxx
3
6tan4 2
7- )53(2 x
dx
8- dxx3 34
9-
dxx )52(
4
10- dxxx
2
cos7 32
Integracioacuten por partes
Una teacutecnica muy importante de integracioacuten es la llamada integracioacuten por
partes Esta teacutecnica puede aplicarse a una amplia variedad de integrales y es
particularmente eficaz para integrandos donde aparecen productos de funciones
algebraicas y trascendentes Por ejemplo funciona muy bien para resolver
integrales como
senxdxedxexxdxx xx y ln 2
La integracioacuten por partes se basa en la formula de la derivada de un
producto
uvvu
dx
duv
dx
dvuuv
dx
d
donde u y v son funciones derivables de x Si uacute y vacute son continuas podemos
integrar ambos lados para llegar al resultado
vduudv
dxvudxuvuv acuteacute
Reescribiendo esta ecuacioacuten se obtiene el siguiente teorema
Esta foacutermula expresa la integral original en teacuterminos de otra integral Dependiendo
de la eleccioacuten de u y de dv puede ocurrir que la segunda integral sea maacutes faacutecil
que la original Como las elecciones de u y de dv son criticas para la buena
marcha del meacutetodo damos unas indicaciones sobre como preceder
Estrategia para integrar por partes
1 Intente tomar como dv la porcioacuten maacutes complicada del integrando que se
ajuste a una regla baacutesica de integracioacuten y como u el factor restante del
integrando
2 Intente tomar como u la porcioacuten del integrando cuya derivada es una
funcioacuten mas simple que u y como dv el factor restante del integrando
Ejemplo 1 Integracioacuten por partes
Hallar dxxe x
Solucioacuten Para aplicar integracioacuten por partes necesitamos escribir la integral en la
forma udv Hay varias maneras de hacerlo
TEOREMA 4- INTEGRACION POR PARTES
Si u y v son funciones de x con derivadas continuas
vduuvudv
1
dvu
x
dv
x
udvu
x
dv
x
u
dxxedxxexdxedxex
La estrategia invita a elegir la primera opcioacuten ya que la derivada de u=x es
maacutes simple que x y ademaacutes dxedv x es la parte maacutes complicada del integrando
que se adapta a una regla baacutesica de integracioacuten
dxduxu
edxedvvdxedv xxx
Integrando por partes obtenemos
Cexe
dxexedxxe
vduuvudv
xx
xxx
Ejemplo 2 Integracioacuten por partes
Hallar xdxx ln2
Solucioacuten En este caso 2x es maacutes faacutecil de integrar que ln x Ademaacutes la derivada
de ln x es maacutes sencilla que ln x Por tanto tomamos dxxdv 2
dxx
duxu
xdxxvdxxdv
1ln
3
322
Integrando por partes se obtiene
Cx
xx
dxxxx
dxx
xx
xxdxx
9ln
3
3
1ln
3
1
3ln
3ln
33
23
332
Ejemplo 3 Sucesivas integraciones por partes
Hallar senxdxx2
Solucion Los factores 2x y sen x son igualmente faacutecil de integrar pero la derivada
de 2x es maacutes simple que la propia funcioacuten mientras que la derivada de sen x no lo
es En consecuencia optamos por tomar u = 2x
xdxduxu
xsenxdxvsenxdxdv
2
cos
2
Ahora la integracioacuten por partes lleva a que
xdxxxxsenxdxx cos2cos22 Primera integracioacuten por partes
Con esta primera integracioacuten por partes hemos simplificado la integral
original pero la nueva todaviacutea no se ajusta a ninguna regla baacutesica de integracioacuten
Volvamos a aplicar integracioacuten por partes esta vez con u = 2x
dxduxu
senxxdxvxdv
22
coscos
Integrando por partes obtenemos
Cxxsenx
senxdxxsenxxdxx
cos22
22cos2
Combinando los dos resultados queda
Cxxsenxxxsenxdxx cos22cos22
Ejemplo 4 Sucesivas integraciones por partes
Hallar xdx3sec
Solucioacuten La porcioacuten maacutes complicada del integrando que resulta faacutecil de integrar
es sec2 x asiacute que tomamos xdxdv 2sec y xu sec
xtgxdxduxu
tgxxdxvxdxdv
secsec
secsec 22
Integrando por partes se obtiene
Segunda Integracioacuten por partes
Ctgxxxtgxxdx
xdxxtgxxdx
xdxxdxtgx
dxxxxtgx
xdxxtgxtgxxdx
secln2
1sec
2
1sec
secsecsec2
secsecsec
1secsecsec
secsecsec
3
3
3
2
23
Con la praacutectica se va adquiriendo habilidad a la hora de elegir u y dv El
resumen que sigue recoge varias clases de integrales comunes junto con las
elecciones aconsejadas para u y dv
Integrales comunes resolubles mediante integracioacuten por partes
1 En integrales de los tipos
axdxsenaxdxdxedvx
axdxxsenaxdxxdxex
axn
nnann
cos oacute y uhacer
cos oacute
2 En integrales de los tipos
dxxdvarctgaxarcsenaxxu
arctgaxdxxoacutearcsenaxdxxxdxx nnn
ny oacute lnhacer
ln
3 En integrales de los tipos
dxedvbxsenbxu
bxdxesenbxdxe axax
axy cos oacute hacer
cos oacute
Agrupar integrales ideacutenticas
EJERCICIOS
Calcula el aacuterea de las funciones comprendida entre los limites asignados (Integral definida) Para resolver este tipo de integrales utilizas las formulas que usaste para resolver integrales indefinidas y una vez que tengas el resultado vas a evaluarlo en los nuacutemeros que se encuentran en los extremos del siacutembolo de integracioacuten que se conoce como limites Ejemplo Resuelve la integral definida
2
1
2
)1084
3( dxx
x
Paso No 1 Integrar con ayuda de las formulas de integracioacuten
2
1
2
)1084
3( dxx
x = cx
xx
1011
8
)12(4
3 1112
= cxxx
102
8
12
3 23
Simplificamos
cxxx
1044
23
Paso No 2 Evaluar en los limites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
c)2(10)2(4
4
)2( 23
c)1(10)1(4
4
)1( 23
c)2(10)4(4
4
8 -
c)1(10)1(4
4
1
c 20162 - c 104250
c6 - c 2514
6+c+1425-c = 2025 El resultado de la integral definida es 2025 Ejercicios Resuelve la integral definida
1-
2
0
3
5 810
7 dxx
x
2- dxxx
2
2
23
5102
3
3-
0
2
225 dxx
4-
3
1
46 dxx
5-
1
1
24
2
1
3
53 dx
xx
6- dxxx
1
1
322
7-
1
3
32
11dx
xx
8-
2
0
3 635 dxxx
9-
2
2
3 1 dxx
10-
0
2
243 dxx
Calcula el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites asignados EJEMPLO Calcula el aacuterea de comprendida entre las siguientes funciones y = x2+5 y = -x2+10 Comprendida entre los limites x1= -1 y x2= 1 Paso No 1 Graficar en el mismo plano coordenado las dos funciones para ubicar el aacuterea a calcular y conocer que funcioacuten esta arriba del aacuterea
0
2
4
6
8
10
12
14
16
-4 -2 0 2 4
x2+5
-x2+10
Paso No 2 Integrar la resta de la funcioacuten que esta arriba del aacuterea menos la funcioacuten que esta abajo del aacuterea Debes colocar los liacutemites de integracioacuten en los extremos del siacutembolo de integracioacuten
1
1
22 )5()10( dxxx = cxx
dxxdxxx
1
1
32
1
1
22 53
2)52(510
Paso No 3 Evaluar en los liacutemites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
1
1
22 )5()10( dxxx = xcx
53
2 3
cc )1(5
3
)1(2)1(5
3
)1(2 33
cc 5
3
25
3
2 = (-66+5+c) ndash(066-5+c) = (434+c) ndash (-434+c) =
434+c+434-c = 868 EJERCICIOS 1-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados a) y= 3x+2 y = x2+5 Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 2 2- Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados b) y= -x2-3 y = x2+3
Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 1 3-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados c) y= 4x+1 y = 2x-8 Comprendida entre los limites x1 = 0 x2 = 2 4-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados d) y= 2x2+5 y = -x2+2 Comprendida entre los limites x1 = -2 x2 = 0
Si frsquo(u)=12x2 entonces dx = 212x
du
Paso No 3 Hacemos la sustitucioacuten de ldquourdquo y el valor de ldquodxrdquo en la funcioacuten
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x2 y nos quedara
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux =
122
)(7 4 duu
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
2
)24(7 432
= 2
42
122
)(7
x
duux =
122
)(7 4 duu = du
u
24
)(7 4
= cu
)5(24
7 5
=
u = (4x3+2)
dx = 212x
du
Paso No 4
cu
cu
120
7
)5(24
7 55
El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = (4x3+2) Entonces EJEMPLO
b) dxxx
5
cos7 43
Paso No 1 Sustituir la variable de la funcioacuten trigonometrica por la nueva variable llamada ldquourdquo Entonces para este ejemplo el la variable de la funcioacuten trogonometrica es x4 por lo tanto u = x4
Paso No 2
Sabiendo que dx = )( uf
du calculamos el valor de dx para esta funcioacuten
Si frsquo(u)=4x3 entonces dx = 34x
du
Paso No 3 Hacemos la sustitucioacuten de ldquourdquo y el valor de ldquodxrdquo en la funcioacuten
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
cx
cu
120
)24(7
120
7 535
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x3 y nos quedara
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida de la funcioacuten triginometrica correspondiente la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu = du
u 20
cos7= c
senu
20
7
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Paso No 4 El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = x4
Entonces
csenu
20
7= c
senx
20
7 4
EJERCICIOS
1- dxxx 52 )5(
2- xdxsen84
3- dxxx
4
)85(3 42
4- dxe x 242
5- dxx
x 32 )2(5
4
6- dxxx
3
6tan4 2
7- )53(2 x
dx
8- dxx3 34
9-
dxx )52(
4
10- dxxx
2
cos7 32
Integracioacuten por partes
Una teacutecnica muy importante de integracioacuten es la llamada integracioacuten por
partes Esta teacutecnica puede aplicarse a una amplia variedad de integrales y es
particularmente eficaz para integrandos donde aparecen productos de funciones
algebraicas y trascendentes Por ejemplo funciona muy bien para resolver
integrales como
senxdxedxexxdxx xx y ln 2
La integracioacuten por partes se basa en la formula de la derivada de un
producto
uvvu
dx
duv
dx
dvuuv
dx
d
donde u y v son funciones derivables de x Si uacute y vacute son continuas podemos
integrar ambos lados para llegar al resultado
vduudv
dxvudxuvuv acuteacute
Reescribiendo esta ecuacioacuten se obtiene el siguiente teorema
Esta foacutermula expresa la integral original en teacuterminos de otra integral Dependiendo
de la eleccioacuten de u y de dv puede ocurrir que la segunda integral sea maacutes faacutecil
que la original Como las elecciones de u y de dv son criticas para la buena
marcha del meacutetodo damos unas indicaciones sobre como preceder
Estrategia para integrar por partes
1 Intente tomar como dv la porcioacuten maacutes complicada del integrando que se
ajuste a una regla baacutesica de integracioacuten y como u el factor restante del
integrando
2 Intente tomar como u la porcioacuten del integrando cuya derivada es una
funcioacuten mas simple que u y como dv el factor restante del integrando
Ejemplo 1 Integracioacuten por partes
Hallar dxxe x
Solucioacuten Para aplicar integracioacuten por partes necesitamos escribir la integral en la
forma udv Hay varias maneras de hacerlo
TEOREMA 4- INTEGRACION POR PARTES
Si u y v son funciones de x con derivadas continuas
vduuvudv
1
dvu
x
dv
x
udvu
x
dv
x
u
dxxedxxexdxedxex
La estrategia invita a elegir la primera opcioacuten ya que la derivada de u=x es
maacutes simple que x y ademaacutes dxedv x es la parte maacutes complicada del integrando
que se adapta a una regla baacutesica de integracioacuten
dxduxu
edxedvvdxedv xxx
Integrando por partes obtenemos
Cexe
dxexedxxe
vduuvudv
xx
xxx
Ejemplo 2 Integracioacuten por partes
Hallar xdxx ln2
Solucioacuten En este caso 2x es maacutes faacutecil de integrar que ln x Ademaacutes la derivada
de ln x es maacutes sencilla que ln x Por tanto tomamos dxxdv 2
dxx
duxu
xdxxvdxxdv
1ln
3
322
Integrando por partes se obtiene
Cx
xx
dxxxx
dxx
xx
xxdxx
9ln
3
3
1ln
3
1
3ln
3ln
33
23
332
Ejemplo 3 Sucesivas integraciones por partes
Hallar senxdxx2
Solucion Los factores 2x y sen x son igualmente faacutecil de integrar pero la derivada
de 2x es maacutes simple que la propia funcioacuten mientras que la derivada de sen x no lo
es En consecuencia optamos por tomar u = 2x
xdxduxu
xsenxdxvsenxdxdv
2
cos
2
Ahora la integracioacuten por partes lleva a que
xdxxxxsenxdxx cos2cos22 Primera integracioacuten por partes
Con esta primera integracioacuten por partes hemos simplificado la integral
original pero la nueva todaviacutea no se ajusta a ninguna regla baacutesica de integracioacuten
Volvamos a aplicar integracioacuten por partes esta vez con u = 2x
dxduxu
senxxdxvxdv
22
coscos
Integrando por partes obtenemos
Cxxsenx
senxdxxsenxxdxx
cos22
22cos2
Combinando los dos resultados queda
Cxxsenxxxsenxdxx cos22cos22
Ejemplo 4 Sucesivas integraciones por partes
Hallar xdx3sec
Solucioacuten La porcioacuten maacutes complicada del integrando que resulta faacutecil de integrar
es sec2 x asiacute que tomamos xdxdv 2sec y xu sec
xtgxdxduxu
tgxxdxvxdxdv
secsec
secsec 22
Integrando por partes se obtiene
Segunda Integracioacuten por partes
Ctgxxxtgxxdx
xdxxtgxxdx
xdxxdxtgx
dxxxxtgx
xdxxtgxtgxxdx
secln2
1sec
2
1sec
secsecsec2
secsecsec
1secsecsec
secsecsec
3
3
3
2
23
Con la praacutectica se va adquiriendo habilidad a la hora de elegir u y dv El
resumen que sigue recoge varias clases de integrales comunes junto con las
elecciones aconsejadas para u y dv
Integrales comunes resolubles mediante integracioacuten por partes
1 En integrales de los tipos
axdxsenaxdxdxedvx
axdxxsenaxdxxdxex
axn
nnann
cos oacute y uhacer
cos oacute
2 En integrales de los tipos
dxxdvarctgaxarcsenaxxu
arctgaxdxxoacutearcsenaxdxxxdxx nnn
ny oacute lnhacer
ln
3 En integrales de los tipos
dxedvbxsenbxu
bxdxesenbxdxe axax
axy cos oacute hacer
cos oacute
Agrupar integrales ideacutenticas
EJERCICIOS
Calcula el aacuterea de las funciones comprendida entre los limites asignados (Integral definida) Para resolver este tipo de integrales utilizas las formulas que usaste para resolver integrales indefinidas y una vez que tengas el resultado vas a evaluarlo en los nuacutemeros que se encuentran en los extremos del siacutembolo de integracioacuten que se conoce como limites Ejemplo Resuelve la integral definida
2
1
2
)1084
3( dxx
x
Paso No 1 Integrar con ayuda de las formulas de integracioacuten
2
1
2
)1084
3( dxx
x = cx
xx
1011
8
)12(4
3 1112
= cxxx
102
8
12
3 23
Simplificamos
cxxx
1044
23
Paso No 2 Evaluar en los limites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
c)2(10)2(4
4
)2( 23
c)1(10)1(4
4
)1( 23
c)2(10)4(4
4
8 -
c)1(10)1(4
4
1
c 20162 - c 104250
c6 - c 2514
6+c+1425-c = 2025 El resultado de la integral definida es 2025 Ejercicios Resuelve la integral definida
1-
2
0
3
5 810
7 dxx
x
2- dxxx
2
2
23
5102
3
3-
0
2
225 dxx
4-
3
1
46 dxx
5-
1
1
24
2
1
3
53 dx
xx
6- dxxx
1
1
322
7-
1
3
32
11dx
xx
8-
2
0
3 635 dxxx
9-
2
2
3 1 dxx
10-
0
2
243 dxx
Calcula el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites asignados EJEMPLO Calcula el aacuterea de comprendida entre las siguientes funciones y = x2+5 y = -x2+10 Comprendida entre los limites x1= -1 y x2= 1 Paso No 1 Graficar en el mismo plano coordenado las dos funciones para ubicar el aacuterea a calcular y conocer que funcioacuten esta arriba del aacuterea
0
2
4
6
8
10
12
14
16
-4 -2 0 2 4
x2+5
-x2+10
Paso No 2 Integrar la resta de la funcioacuten que esta arriba del aacuterea menos la funcioacuten que esta abajo del aacuterea Debes colocar los liacutemites de integracioacuten en los extremos del siacutembolo de integracioacuten
1
1
22 )5()10( dxxx = cxx
dxxdxxx
1
1
32
1
1
22 53
2)52(510
Paso No 3 Evaluar en los liacutemites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
1
1
22 )5()10( dxxx = xcx
53
2 3
cc )1(5
3
)1(2)1(5
3
)1(2 33
cc 5
3
25
3
2 = (-66+5+c) ndash(066-5+c) = (434+c) ndash (-434+c) =
434+c+434-c = 868 EJERCICIOS 1-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados a) y= 3x+2 y = x2+5 Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 2 2- Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados b) y= -x2-3 y = x2+3
Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 1 3-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados c) y= 4x+1 y = 2x-8 Comprendida entre los limites x1 = 0 x2 = 2 4-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados d) y= 2x2+5 y = -x2+2 Comprendida entre los limites x1 = -2 x2 = 0
El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = (4x3+2) Entonces EJEMPLO
b) dxxx
5
cos7 43
Paso No 1 Sustituir la variable de la funcioacuten trigonometrica por la nueva variable llamada ldquourdquo Entonces para este ejemplo el la variable de la funcioacuten trogonometrica es x4 por lo tanto u = x4
Paso No 2
Sabiendo que dx = )( uf
du calculamos el valor de dx para esta funcioacuten
Si frsquo(u)=4x3 entonces dx = 34x
du
Paso No 3 Hacemos la sustitucioacuten de ldquourdquo y el valor de ldquodxrdquo en la funcioacuten
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
cx
cu
120
)24(7
120
7 535
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x3 y nos quedara
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida de la funcioacuten triginometrica correspondiente la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu = du
u 20
cos7= c
senu
20
7
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Paso No 4 El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = x4
Entonces
csenu
20
7= c
senx
20
7 4
EJERCICIOS
1- dxxx 52 )5(
2- xdxsen84
3- dxxx
4
)85(3 42
4- dxe x 242
5- dxx
x 32 )2(5
4
6- dxxx
3
6tan4 2
7- )53(2 x
dx
8- dxx3 34
9-
dxx )52(
4
10- dxxx
2
cos7 32
Integracioacuten por partes
Una teacutecnica muy importante de integracioacuten es la llamada integracioacuten por
partes Esta teacutecnica puede aplicarse a una amplia variedad de integrales y es
particularmente eficaz para integrandos donde aparecen productos de funciones
algebraicas y trascendentes Por ejemplo funciona muy bien para resolver
integrales como
senxdxedxexxdxx xx y ln 2
La integracioacuten por partes se basa en la formula de la derivada de un
producto
uvvu
dx
duv
dx
dvuuv
dx
d
donde u y v son funciones derivables de x Si uacute y vacute son continuas podemos
integrar ambos lados para llegar al resultado
vduudv
dxvudxuvuv acuteacute
Reescribiendo esta ecuacioacuten se obtiene el siguiente teorema
Esta foacutermula expresa la integral original en teacuterminos de otra integral Dependiendo
de la eleccioacuten de u y de dv puede ocurrir que la segunda integral sea maacutes faacutecil
que la original Como las elecciones de u y de dv son criticas para la buena
marcha del meacutetodo damos unas indicaciones sobre como preceder
Estrategia para integrar por partes
1 Intente tomar como dv la porcioacuten maacutes complicada del integrando que se
ajuste a una regla baacutesica de integracioacuten y como u el factor restante del
integrando
2 Intente tomar como u la porcioacuten del integrando cuya derivada es una
funcioacuten mas simple que u y como dv el factor restante del integrando
Ejemplo 1 Integracioacuten por partes
Hallar dxxe x
Solucioacuten Para aplicar integracioacuten por partes necesitamos escribir la integral en la
forma udv Hay varias maneras de hacerlo
TEOREMA 4- INTEGRACION POR PARTES
Si u y v son funciones de x con derivadas continuas
vduuvudv
1
dvu
x
dv
x
udvu
x
dv
x
u
dxxedxxexdxedxex
La estrategia invita a elegir la primera opcioacuten ya que la derivada de u=x es
maacutes simple que x y ademaacutes dxedv x es la parte maacutes complicada del integrando
que se adapta a una regla baacutesica de integracioacuten
dxduxu
edxedvvdxedv xxx
Integrando por partes obtenemos
Cexe
dxexedxxe
vduuvudv
xx
xxx
Ejemplo 2 Integracioacuten por partes
Hallar xdxx ln2
Solucioacuten En este caso 2x es maacutes faacutecil de integrar que ln x Ademaacutes la derivada
de ln x es maacutes sencilla que ln x Por tanto tomamos dxxdv 2
dxx
duxu
xdxxvdxxdv
1ln
3
322
Integrando por partes se obtiene
Cx
xx
dxxxx
dxx
xx
xxdxx
9ln
3
3
1ln
3
1
3ln
3ln
33
23
332
Ejemplo 3 Sucesivas integraciones por partes
Hallar senxdxx2
Solucion Los factores 2x y sen x son igualmente faacutecil de integrar pero la derivada
de 2x es maacutes simple que la propia funcioacuten mientras que la derivada de sen x no lo
es En consecuencia optamos por tomar u = 2x
xdxduxu
xsenxdxvsenxdxdv
2
cos
2
Ahora la integracioacuten por partes lleva a que
xdxxxxsenxdxx cos2cos22 Primera integracioacuten por partes
Con esta primera integracioacuten por partes hemos simplificado la integral
original pero la nueva todaviacutea no se ajusta a ninguna regla baacutesica de integracioacuten
Volvamos a aplicar integracioacuten por partes esta vez con u = 2x
dxduxu
senxxdxvxdv
22
coscos
Integrando por partes obtenemos
Cxxsenx
senxdxxsenxxdxx
cos22
22cos2
Combinando los dos resultados queda
Cxxsenxxxsenxdxx cos22cos22
Ejemplo 4 Sucesivas integraciones por partes
Hallar xdx3sec
Solucioacuten La porcioacuten maacutes complicada del integrando que resulta faacutecil de integrar
es sec2 x asiacute que tomamos xdxdv 2sec y xu sec
xtgxdxduxu
tgxxdxvxdxdv
secsec
secsec 22
Integrando por partes se obtiene
Segunda Integracioacuten por partes
Ctgxxxtgxxdx
xdxxtgxxdx
xdxxdxtgx
dxxxxtgx
xdxxtgxtgxxdx
secln2
1sec
2
1sec
secsecsec2
secsecsec
1secsecsec
secsecsec
3
3
3
2
23
Con la praacutectica se va adquiriendo habilidad a la hora de elegir u y dv El
resumen que sigue recoge varias clases de integrales comunes junto con las
elecciones aconsejadas para u y dv
Integrales comunes resolubles mediante integracioacuten por partes
1 En integrales de los tipos
axdxsenaxdxdxedvx
axdxxsenaxdxxdxex
axn
nnann
cos oacute y uhacer
cos oacute
2 En integrales de los tipos
dxxdvarctgaxarcsenaxxu
arctgaxdxxoacutearcsenaxdxxxdxx nnn
ny oacute lnhacer
ln
3 En integrales de los tipos
dxedvbxsenbxu
bxdxesenbxdxe axax
axy cos oacute hacer
cos oacute
Agrupar integrales ideacutenticas
EJERCICIOS
Calcula el aacuterea de las funciones comprendida entre los limites asignados (Integral definida) Para resolver este tipo de integrales utilizas las formulas que usaste para resolver integrales indefinidas y una vez que tengas el resultado vas a evaluarlo en los nuacutemeros que se encuentran en los extremos del siacutembolo de integracioacuten que se conoce como limites Ejemplo Resuelve la integral definida
2
1
2
)1084
3( dxx
x
Paso No 1 Integrar con ayuda de las formulas de integracioacuten
2
1
2
)1084
3( dxx
x = cx
xx
1011
8
)12(4
3 1112
= cxxx
102
8
12
3 23
Simplificamos
cxxx
1044
23
Paso No 2 Evaluar en los limites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
c)2(10)2(4
4
)2( 23
c)1(10)1(4
4
)1( 23
c)2(10)4(4
4
8 -
c)1(10)1(4
4
1
c 20162 - c 104250
c6 - c 2514
6+c+1425-c = 2025 El resultado de la integral definida es 2025 Ejercicios Resuelve la integral definida
1-
2
0
3
5 810
7 dxx
x
2- dxxx
2
2
23
5102
3
3-
0
2
225 dxx
4-
3
1
46 dxx
5-
1
1
24
2
1
3
53 dx
xx
6- dxxx
1
1
322
7-
1
3
32
11dx
xx
8-
2
0
3 635 dxxx
9-
2
2
3 1 dxx
10-
0
2
243 dxx
Calcula el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites asignados EJEMPLO Calcula el aacuterea de comprendida entre las siguientes funciones y = x2+5 y = -x2+10 Comprendida entre los limites x1= -1 y x2= 1 Paso No 1 Graficar en el mismo plano coordenado las dos funciones para ubicar el aacuterea a calcular y conocer que funcioacuten esta arriba del aacuterea
0
2
4
6
8
10
12
14
16
-4 -2 0 2 4
x2+5
-x2+10
Paso No 2 Integrar la resta de la funcioacuten que esta arriba del aacuterea menos la funcioacuten que esta abajo del aacuterea Debes colocar los liacutemites de integracioacuten en los extremos del siacutembolo de integracioacuten
1
1
22 )5()10( dxxx = cxx
dxxdxxx
1
1
32
1
1
22 53
2)52(510
Paso No 3 Evaluar en los liacutemites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
1
1
22 )5()10( dxxx = xcx
53
2 3
cc )1(5
3
)1(2)1(5
3
)1(2 33
cc 5
3
25
3
2 = (-66+5+c) ndash(066-5+c) = (434+c) ndash (-434+c) =
434+c+434-c = 868 EJERCICIOS 1-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados a) y= 3x+2 y = x2+5 Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 2 2- Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados b) y= -x2-3 y = x2+3
Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 1 3-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados c) y= 4x+1 y = 2x-8 Comprendida entre los limites x1 = 0 x2 = 2 4-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados d) y= 2x2+5 y = -x2+2 Comprendida entre los limites x1 = -2 x2 = 0
Como puedes observar en esta sustitucioacuten puedes eliminar las x3 y nos quedara
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Multiplicamos los denominadores y se resuelve la integral con las formulas para encontrar la integral indefinida de la funcioacuten triginometrica correspondiente la uacutenica diferencia es que en lugar de tener la variable ldquoxrdquo tenemos la variable ldquourdquo
dxxx
5
cos7 43
= 3
3
45
cos7
x
duux =
45
cos7 duu = du
u 20
cos7= c
senu
20
7
u = (4x3+2)
dx = 34x
du
Paso No 4 El resultado esta en funcioacuten de la variable ldquourdquo hay que cambiar esta variable por la sustitucioacuten que se hizo en el paso 1 u = x4
Entonces
csenu
20
7= c
senx
20
7 4
EJERCICIOS
1- dxxx 52 )5(
2- xdxsen84
3- dxxx
4
)85(3 42
4- dxe x 242
5- dxx
x 32 )2(5
4
6- dxxx
3
6tan4 2
7- )53(2 x
dx
8- dxx3 34
9-
dxx )52(
4
10- dxxx
2
cos7 32
Integracioacuten por partes
Una teacutecnica muy importante de integracioacuten es la llamada integracioacuten por
partes Esta teacutecnica puede aplicarse a una amplia variedad de integrales y es
particularmente eficaz para integrandos donde aparecen productos de funciones
algebraicas y trascendentes Por ejemplo funciona muy bien para resolver
integrales como
senxdxedxexxdxx xx y ln 2
La integracioacuten por partes se basa en la formula de la derivada de un
producto
uvvu
dx
duv
dx
dvuuv
dx
d
donde u y v son funciones derivables de x Si uacute y vacute son continuas podemos
integrar ambos lados para llegar al resultado
vduudv
dxvudxuvuv acuteacute
Reescribiendo esta ecuacioacuten se obtiene el siguiente teorema
Esta foacutermula expresa la integral original en teacuterminos de otra integral Dependiendo
de la eleccioacuten de u y de dv puede ocurrir que la segunda integral sea maacutes faacutecil
que la original Como las elecciones de u y de dv son criticas para la buena
marcha del meacutetodo damos unas indicaciones sobre como preceder
Estrategia para integrar por partes
1 Intente tomar como dv la porcioacuten maacutes complicada del integrando que se
ajuste a una regla baacutesica de integracioacuten y como u el factor restante del
integrando
2 Intente tomar como u la porcioacuten del integrando cuya derivada es una
funcioacuten mas simple que u y como dv el factor restante del integrando
Ejemplo 1 Integracioacuten por partes
Hallar dxxe x
Solucioacuten Para aplicar integracioacuten por partes necesitamos escribir la integral en la
forma udv Hay varias maneras de hacerlo
TEOREMA 4- INTEGRACION POR PARTES
Si u y v son funciones de x con derivadas continuas
vduuvudv
1
dvu
x
dv
x
udvu
x
dv
x
u
dxxedxxexdxedxex
La estrategia invita a elegir la primera opcioacuten ya que la derivada de u=x es
maacutes simple que x y ademaacutes dxedv x es la parte maacutes complicada del integrando
que se adapta a una regla baacutesica de integracioacuten
dxduxu
edxedvvdxedv xxx
Integrando por partes obtenemos
Cexe
dxexedxxe
vduuvudv
xx
xxx
Ejemplo 2 Integracioacuten por partes
Hallar xdxx ln2
Solucioacuten En este caso 2x es maacutes faacutecil de integrar que ln x Ademaacutes la derivada
de ln x es maacutes sencilla que ln x Por tanto tomamos dxxdv 2
dxx
duxu
xdxxvdxxdv
1ln
3
322
Integrando por partes se obtiene
Cx
xx
dxxxx
dxx
xx
xxdxx
9ln
3
3
1ln
3
1
3ln
3ln
33
23
332
Ejemplo 3 Sucesivas integraciones por partes
Hallar senxdxx2
Solucion Los factores 2x y sen x son igualmente faacutecil de integrar pero la derivada
de 2x es maacutes simple que la propia funcioacuten mientras que la derivada de sen x no lo
es En consecuencia optamos por tomar u = 2x
xdxduxu
xsenxdxvsenxdxdv
2
cos
2
Ahora la integracioacuten por partes lleva a que
xdxxxxsenxdxx cos2cos22 Primera integracioacuten por partes
Con esta primera integracioacuten por partes hemos simplificado la integral
original pero la nueva todaviacutea no se ajusta a ninguna regla baacutesica de integracioacuten
Volvamos a aplicar integracioacuten por partes esta vez con u = 2x
dxduxu
senxxdxvxdv
22
coscos
Integrando por partes obtenemos
Cxxsenx
senxdxxsenxxdxx
cos22
22cos2
Combinando los dos resultados queda
Cxxsenxxxsenxdxx cos22cos22
Ejemplo 4 Sucesivas integraciones por partes
Hallar xdx3sec
Solucioacuten La porcioacuten maacutes complicada del integrando que resulta faacutecil de integrar
es sec2 x asiacute que tomamos xdxdv 2sec y xu sec
xtgxdxduxu
tgxxdxvxdxdv
secsec
secsec 22
Integrando por partes se obtiene
Segunda Integracioacuten por partes
Ctgxxxtgxxdx
xdxxtgxxdx
xdxxdxtgx
dxxxxtgx
xdxxtgxtgxxdx
secln2
1sec
2
1sec
secsecsec2
secsecsec
1secsecsec
secsecsec
3
3
3
2
23
Con la praacutectica se va adquiriendo habilidad a la hora de elegir u y dv El
resumen que sigue recoge varias clases de integrales comunes junto con las
elecciones aconsejadas para u y dv
Integrales comunes resolubles mediante integracioacuten por partes
1 En integrales de los tipos
axdxsenaxdxdxedvx
axdxxsenaxdxxdxex
axn
nnann
cos oacute y uhacer
cos oacute
2 En integrales de los tipos
dxxdvarctgaxarcsenaxxu
arctgaxdxxoacutearcsenaxdxxxdxx nnn
ny oacute lnhacer
ln
3 En integrales de los tipos
dxedvbxsenbxu
bxdxesenbxdxe axax
axy cos oacute hacer
cos oacute
Agrupar integrales ideacutenticas
EJERCICIOS
Calcula el aacuterea de las funciones comprendida entre los limites asignados (Integral definida) Para resolver este tipo de integrales utilizas las formulas que usaste para resolver integrales indefinidas y una vez que tengas el resultado vas a evaluarlo en los nuacutemeros que se encuentran en los extremos del siacutembolo de integracioacuten que se conoce como limites Ejemplo Resuelve la integral definida
2
1
2
)1084
3( dxx
x
Paso No 1 Integrar con ayuda de las formulas de integracioacuten
2
1
2
)1084
3( dxx
x = cx
xx
1011
8
)12(4
3 1112
= cxxx
102
8
12
3 23
Simplificamos
cxxx
1044
23
Paso No 2 Evaluar en los limites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
c)2(10)2(4
4
)2( 23
c)1(10)1(4
4
)1( 23
c)2(10)4(4
4
8 -
c)1(10)1(4
4
1
c 20162 - c 104250
c6 - c 2514
6+c+1425-c = 2025 El resultado de la integral definida es 2025 Ejercicios Resuelve la integral definida
1-
2
0
3
5 810
7 dxx
x
2- dxxx
2
2
23
5102
3
3-
0
2
225 dxx
4-
3
1
46 dxx
5-
1
1
24
2
1
3
53 dx
xx
6- dxxx
1
1
322
7-
1
3
32
11dx
xx
8-
2
0
3 635 dxxx
9-
2
2
3 1 dxx
10-
0
2
243 dxx
Calcula el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites asignados EJEMPLO Calcula el aacuterea de comprendida entre las siguientes funciones y = x2+5 y = -x2+10 Comprendida entre los limites x1= -1 y x2= 1 Paso No 1 Graficar en el mismo plano coordenado las dos funciones para ubicar el aacuterea a calcular y conocer que funcioacuten esta arriba del aacuterea
0
2
4
6
8
10
12
14
16
-4 -2 0 2 4
x2+5
-x2+10
Paso No 2 Integrar la resta de la funcioacuten que esta arriba del aacuterea menos la funcioacuten que esta abajo del aacuterea Debes colocar los liacutemites de integracioacuten en los extremos del siacutembolo de integracioacuten
1
1
22 )5()10( dxxx = cxx
dxxdxxx
1
1
32
1
1
22 53
2)52(510
Paso No 3 Evaluar en los liacutemites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
1
1
22 )5()10( dxxx = xcx
53
2 3
cc )1(5
3
)1(2)1(5
3
)1(2 33
cc 5
3
25
3
2 = (-66+5+c) ndash(066-5+c) = (434+c) ndash (-434+c) =
434+c+434-c = 868 EJERCICIOS 1-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados a) y= 3x+2 y = x2+5 Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 2 2- Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados b) y= -x2-3 y = x2+3
Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 1 3-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados c) y= 4x+1 y = 2x-8 Comprendida entre los limites x1 = 0 x2 = 2 4-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados d) y= 2x2+5 y = -x2+2 Comprendida entre los limites x1 = -2 x2 = 0
1- dxxx 52 )5(
2- xdxsen84
3- dxxx
4
)85(3 42
4- dxe x 242
5- dxx
x 32 )2(5
4
6- dxxx
3
6tan4 2
7- )53(2 x
dx
8- dxx3 34
9-
dxx )52(
4
10- dxxx
2
cos7 32
Integracioacuten por partes
Una teacutecnica muy importante de integracioacuten es la llamada integracioacuten por
partes Esta teacutecnica puede aplicarse a una amplia variedad de integrales y es
particularmente eficaz para integrandos donde aparecen productos de funciones
algebraicas y trascendentes Por ejemplo funciona muy bien para resolver
integrales como
senxdxedxexxdxx xx y ln 2
La integracioacuten por partes se basa en la formula de la derivada de un
producto
uvvu
dx
duv
dx
dvuuv
dx
d
donde u y v son funciones derivables de x Si uacute y vacute son continuas podemos
integrar ambos lados para llegar al resultado
vduudv
dxvudxuvuv acuteacute
Reescribiendo esta ecuacioacuten se obtiene el siguiente teorema
Esta foacutermula expresa la integral original en teacuterminos de otra integral Dependiendo
de la eleccioacuten de u y de dv puede ocurrir que la segunda integral sea maacutes faacutecil
que la original Como las elecciones de u y de dv son criticas para la buena
marcha del meacutetodo damos unas indicaciones sobre como preceder
Estrategia para integrar por partes
1 Intente tomar como dv la porcioacuten maacutes complicada del integrando que se
ajuste a una regla baacutesica de integracioacuten y como u el factor restante del
integrando
2 Intente tomar como u la porcioacuten del integrando cuya derivada es una
funcioacuten mas simple que u y como dv el factor restante del integrando
Ejemplo 1 Integracioacuten por partes
Hallar dxxe x
Solucioacuten Para aplicar integracioacuten por partes necesitamos escribir la integral en la
forma udv Hay varias maneras de hacerlo
TEOREMA 4- INTEGRACION POR PARTES
Si u y v son funciones de x con derivadas continuas
vduuvudv
1
dvu
x
dv
x
udvu
x
dv
x
u
dxxedxxexdxedxex
La estrategia invita a elegir la primera opcioacuten ya que la derivada de u=x es
maacutes simple que x y ademaacutes dxedv x es la parte maacutes complicada del integrando
que se adapta a una regla baacutesica de integracioacuten
dxduxu
edxedvvdxedv xxx
Integrando por partes obtenemos
Cexe
dxexedxxe
vduuvudv
xx
xxx
Ejemplo 2 Integracioacuten por partes
Hallar xdxx ln2
Solucioacuten En este caso 2x es maacutes faacutecil de integrar que ln x Ademaacutes la derivada
de ln x es maacutes sencilla que ln x Por tanto tomamos dxxdv 2
dxx
duxu
xdxxvdxxdv
1ln
3
322
Integrando por partes se obtiene
Cx
xx
dxxxx
dxx
xx
xxdxx
9ln
3
3
1ln
3
1
3ln
3ln
33
23
332
Ejemplo 3 Sucesivas integraciones por partes
Hallar senxdxx2
Solucion Los factores 2x y sen x son igualmente faacutecil de integrar pero la derivada
de 2x es maacutes simple que la propia funcioacuten mientras que la derivada de sen x no lo
es En consecuencia optamos por tomar u = 2x
xdxduxu
xsenxdxvsenxdxdv
2
cos
2
Ahora la integracioacuten por partes lleva a que
xdxxxxsenxdxx cos2cos22 Primera integracioacuten por partes
Con esta primera integracioacuten por partes hemos simplificado la integral
original pero la nueva todaviacutea no se ajusta a ninguna regla baacutesica de integracioacuten
Volvamos a aplicar integracioacuten por partes esta vez con u = 2x
dxduxu
senxxdxvxdv
22
coscos
Integrando por partes obtenemos
Cxxsenx
senxdxxsenxxdxx
cos22
22cos2
Combinando los dos resultados queda
Cxxsenxxxsenxdxx cos22cos22
Ejemplo 4 Sucesivas integraciones por partes
Hallar xdx3sec
Solucioacuten La porcioacuten maacutes complicada del integrando que resulta faacutecil de integrar
es sec2 x asiacute que tomamos xdxdv 2sec y xu sec
xtgxdxduxu
tgxxdxvxdxdv
secsec
secsec 22
Integrando por partes se obtiene
Segunda Integracioacuten por partes
Ctgxxxtgxxdx
xdxxtgxxdx
xdxxdxtgx
dxxxxtgx
xdxxtgxtgxxdx
secln2
1sec
2
1sec
secsecsec2
secsecsec
1secsecsec
secsecsec
3
3
3
2
23
Con la praacutectica se va adquiriendo habilidad a la hora de elegir u y dv El
resumen que sigue recoge varias clases de integrales comunes junto con las
elecciones aconsejadas para u y dv
Integrales comunes resolubles mediante integracioacuten por partes
1 En integrales de los tipos
axdxsenaxdxdxedvx
axdxxsenaxdxxdxex
axn
nnann
cos oacute y uhacer
cos oacute
2 En integrales de los tipos
dxxdvarctgaxarcsenaxxu
arctgaxdxxoacutearcsenaxdxxxdxx nnn
ny oacute lnhacer
ln
3 En integrales de los tipos
dxedvbxsenbxu
bxdxesenbxdxe axax
axy cos oacute hacer
cos oacute
Agrupar integrales ideacutenticas
EJERCICIOS
Calcula el aacuterea de las funciones comprendida entre los limites asignados (Integral definida) Para resolver este tipo de integrales utilizas las formulas que usaste para resolver integrales indefinidas y una vez que tengas el resultado vas a evaluarlo en los nuacutemeros que se encuentran en los extremos del siacutembolo de integracioacuten que se conoce como limites Ejemplo Resuelve la integral definida
2
1
2
)1084
3( dxx
x
Paso No 1 Integrar con ayuda de las formulas de integracioacuten
2
1
2
)1084
3( dxx
x = cx
xx
1011
8
)12(4
3 1112
= cxxx
102
8
12
3 23
Simplificamos
cxxx
1044
23
Paso No 2 Evaluar en los limites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
c)2(10)2(4
4
)2( 23
c)1(10)1(4
4
)1( 23
c)2(10)4(4
4
8 -
c)1(10)1(4
4
1
c 20162 - c 104250
c6 - c 2514
6+c+1425-c = 2025 El resultado de la integral definida es 2025 Ejercicios Resuelve la integral definida
1-
2
0
3
5 810
7 dxx
x
2- dxxx
2
2
23
5102
3
3-
0
2
225 dxx
4-
3
1
46 dxx
5-
1
1
24
2
1
3
53 dx
xx
6- dxxx
1
1
322
7-
1
3
32
11dx
xx
8-
2
0
3 635 dxxx
9-
2
2
3 1 dxx
10-
0
2
243 dxx
Calcula el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites asignados EJEMPLO Calcula el aacuterea de comprendida entre las siguientes funciones y = x2+5 y = -x2+10 Comprendida entre los limites x1= -1 y x2= 1 Paso No 1 Graficar en el mismo plano coordenado las dos funciones para ubicar el aacuterea a calcular y conocer que funcioacuten esta arriba del aacuterea
0
2
4
6
8
10
12
14
16
-4 -2 0 2 4
x2+5
-x2+10
Paso No 2 Integrar la resta de la funcioacuten que esta arriba del aacuterea menos la funcioacuten que esta abajo del aacuterea Debes colocar los liacutemites de integracioacuten en los extremos del siacutembolo de integracioacuten
1
1
22 )5()10( dxxx = cxx
dxxdxxx
1
1
32
1
1
22 53
2)52(510
Paso No 3 Evaluar en los liacutemites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
1
1
22 )5()10( dxxx = xcx
53
2 3
cc )1(5
3
)1(2)1(5
3
)1(2 33
cc 5
3
25
3
2 = (-66+5+c) ndash(066-5+c) = (434+c) ndash (-434+c) =
434+c+434-c = 868 EJERCICIOS 1-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados a) y= 3x+2 y = x2+5 Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 2 2- Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados b) y= -x2-3 y = x2+3
Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 1 3-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados c) y= 4x+1 y = 2x-8 Comprendida entre los limites x1 = 0 x2 = 2 4-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados d) y= 2x2+5 y = -x2+2 Comprendida entre los limites x1 = -2 x2 = 0
La integracioacuten por partes se basa en la formula de la derivada de un
producto
uvvu
dx
duv
dx
dvuuv
dx
d
donde u y v son funciones derivables de x Si uacute y vacute son continuas podemos
integrar ambos lados para llegar al resultado
vduudv
dxvudxuvuv acuteacute
Reescribiendo esta ecuacioacuten se obtiene el siguiente teorema
Esta foacutermula expresa la integral original en teacuterminos de otra integral Dependiendo
de la eleccioacuten de u y de dv puede ocurrir que la segunda integral sea maacutes faacutecil
que la original Como las elecciones de u y de dv son criticas para la buena
marcha del meacutetodo damos unas indicaciones sobre como preceder
Estrategia para integrar por partes
1 Intente tomar como dv la porcioacuten maacutes complicada del integrando que se
ajuste a una regla baacutesica de integracioacuten y como u el factor restante del
integrando
2 Intente tomar como u la porcioacuten del integrando cuya derivada es una
funcioacuten mas simple que u y como dv el factor restante del integrando
Ejemplo 1 Integracioacuten por partes
Hallar dxxe x
Solucioacuten Para aplicar integracioacuten por partes necesitamos escribir la integral en la
forma udv Hay varias maneras de hacerlo
TEOREMA 4- INTEGRACION POR PARTES
Si u y v son funciones de x con derivadas continuas
vduuvudv
1
dvu
x
dv
x
udvu
x
dv
x
u
dxxedxxexdxedxex
La estrategia invita a elegir la primera opcioacuten ya que la derivada de u=x es
maacutes simple que x y ademaacutes dxedv x es la parte maacutes complicada del integrando
que se adapta a una regla baacutesica de integracioacuten
dxduxu
edxedvvdxedv xxx
Integrando por partes obtenemos
Cexe
dxexedxxe
vduuvudv
xx
xxx
Ejemplo 2 Integracioacuten por partes
Hallar xdxx ln2
Solucioacuten En este caso 2x es maacutes faacutecil de integrar que ln x Ademaacutes la derivada
de ln x es maacutes sencilla que ln x Por tanto tomamos dxxdv 2
dxx
duxu
xdxxvdxxdv
1ln
3
322
Integrando por partes se obtiene
Cx
xx
dxxxx
dxx
xx
xxdxx
9ln
3
3
1ln
3
1
3ln
3ln
33
23
332
Ejemplo 3 Sucesivas integraciones por partes
Hallar senxdxx2
Solucion Los factores 2x y sen x son igualmente faacutecil de integrar pero la derivada
de 2x es maacutes simple que la propia funcioacuten mientras que la derivada de sen x no lo
es En consecuencia optamos por tomar u = 2x
xdxduxu
xsenxdxvsenxdxdv
2
cos
2
Ahora la integracioacuten por partes lleva a que
xdxxxxsenxdxx cos2cos22 Primera integracioacuten por partes
Con esta primera integracioacuten por partes hemos simplificado la integral
original pero la nueva todaviacutea no se ajusta a ninguna regla baacutesica de integracioacuten
Volvamos a aplicar integracioacuten por partes esta vez con u = 2x
dxduxu
senxxdxvxdv
22
coscos
Integrando por partes obtenemos
Cxxsenx
senxdxxsenxxdxx
cos22
22cos2
Combinando los dos resultados queda
Cxxsenxxxsenxdxx cos22cos22
Ejemplo 4 Sucesivas integraciones por partes
Hallar xdx3sec
Solucioacuten La porcioacuten maacutes complicada del integrando que resulta faacutecil de integrar
es sec2 x asiacute que tomamos xdxdv 2sec y xu sec
xtgxdxduxu
tgxxdxvxdxdv
secsec
secsec 22
Integrando por partes se obtiene
Segunda Integracioacuten por partes
Ctgxxxtgxxdx
xdxxtgxxdx
xdxxdxtgx
dxxxxtgx
xdxxtgxtgxxdx
secln2
1sec
2
1sec
secsecsec2
secsecsec
1secsecsec
secsecsec
3
3
3
2
23
Con la praacutectica se va adquiriendo habilidad a la hora de elegir u y dv El
resumen que sigue recoge varias clases de integrales comunes junto con las
elecciones aconsejadas para u y dv
Integrales comunes resolubles mediante integracioacuten por partes
1 En integrales de los tipos
axdxsenaxdxdxedvx
axdxxsenaxdxxdxex
axn
nnann
cos oacute y uhacer
cos oacute
2 En integrales de los tipos
dxxdvarctgaxarcsenaxxu
arctgaxdxxoacutearcsenaxdxxxdxx nnn
ny oacute lnhacer
ln
3 En integrales de los tipos
dxedvbxsenbxu
bxdxesenbxdxe axax
axy cos oacute hacer
cos oacute
Agrupar integrales ideacutenticas
EJERCICIOS
Calcula el aacuterea de las funciones comprendida entre los limites asignados (Integral definida) Para resolver este tipo de integrales utilizas las formulas que usaste para resolver integrales indefinidas y una vez que tengas el resultado vas a evaluarlo en los nuacutemeros que se encuentran en los extremos del siacutembolo de integracioacuten que se conoce como limites Ejemplo Resuelve la integral definida
2
1
2
)1084
3( dxx
x
Paso No 1 Integrar con ayuda de las formulas de integracioacuten
2
1
2
)1084
3( dxx
x = cx
xx
1011
8
)12(4
3 1112
= cxxx
102
8
12
3 23
Simplificamos
cxxx
1044
23
Paso No 2 Evaluar en los limites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
c)2(10)2(4
4
)2( 23
c)1(10)1(4
4
)1( 23
c)2(10)4(4
4
8 -
c)1(10)1(4
4
1
c 20162 - c 104250
c6 - c 2514
6+c+1425-c = 2025 El resultado de la integral definida es 2025 Ejercicios Resuelve la integral definida
1-
2
0
3
5 810
7 dxx
x
2- dxxx
2
2
23
5102
3
3-
0
2
225 dxx
4-
3
1
46 dxx
5-
1
1
24
2
1
3
53 dx
xx
6- dxxx
1
1
322
7-
1
3
32
11dx
xx
8-
2
0
3 635 dxxx
9-
2
2
3 1 dxx
10-
0
2
243 dxx
Calcula el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites asignados EJEMPLO Calcula el aacuterea de comprendida entre las siguientes funciones y = x2+5 y = -x2+10 Comprendida entre los limites x1= -1 y x2= 1 Paso No 1 Graficar en el mismo plano coordenado las dos funciones para ubicar el aacuterea a calcular y conocer que funcioacuten esta arriba del aacuterea
0
2
4
6
8
10
12
14
16
-4 -2 0 2 4
x2+5
-x2+10
Paso No 2 Integrar la resta de la funcioacuten que esta arriba del aacuterea menos la funcioacuten que esta abajo del aacuterea Debes colocar los liacutemites de integracioacuten en los extremos del siacutembolo de integracioacuten
1
1
22 )5()10( dxxx = cxx
dxxdxxx
1
1
32
1
1
22 53
2)52(510
Paso No 3 Evaluar en los liacutemites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
1
1
22 )5()10( dxxx = xcx
53
2 3
cc )1(5
3
)1(2)1(5
3
)1(2 33
cc 5
3
25
3
2 = (-66+5+c) ndash(066-5+c) = (434+c) ndash (-434+c) =
434+c+434-c = 868 EJERCICIOS 1-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados a) y= 3x+2 y = x2+5 Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 2 2- Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados b) y= -x2-3 y = x2+3
Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 1 3-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados c) y= 4x+1 y = 2x-8 Comprendida entre los limites x1 = 0 x2 = 2 4-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados d) y= 2x2+5 y = -x2+2 Comprendida entre los limites x1 = -2 x2 = 0
1
dvu
x
dv
x
udvu
x
dv
x
u
dxxedxxexdxedxex
La estrategia invita a elegir la primera opcioacuten ya que la derivada de u=x es
maacutes simple que x y ademaacutes dxedv x es la parte maacutes complicada del integrando
que se adapta a una regla baacutesica de integracioacuten
dxduxu
edxedvvdxedv xxx
Integrando por partes obtenemos
Cexe
dxexedxxe
vduuvudv
xx
xxx
Ejemplo 2 Integracioacuten por partes
Hallar xdxx ln2
Solucioacuten En este caso 2x es maacutes faacutecil de integrar que ln x Ademaacutes la derivada
de ln x es maacutes sencilla que ln x Por tanto tomamos dxxdv 2
dxx
duxu
xdxxvdxxdv
1ln
3
322
Integrando por partes se obtiene
Cx
xx
dxxxx
dxx
xx
xxdxx
9ln
3
3
1ln
3
1
3ln
3ln
33
23
332
Ejemplo 3 Sucesivas integraciones por partes
Hallar senxdxx2
Solucion Los factores 2x y sen x son igualmente faacutecil de integrar pero la derivada
de 2x es maacutes simple que la propia funcioacuten mientras que la derivada de sen x no lo
es En consecuencia optamos por tomar u = 2x
xdxduxu
xsenxdxvsenxdxdv
2
cos
2
Ahora la integracioacuten por partes lleva a que
xdxxxxsenxdxx cos2cos22 Primera integracioacuten por partes
Con esta primera integracioacuten por partes hemos simplificado la integral
original pero la nueva todaviacutea no se ajusta a ninguna regla baacutesica de integracioacuten
Volvamos a aplicar integracioacuten por partes esta vez con u = 2x
dxduxu
senxxdxvxdv
22
coscos
Integrando por partes obtenemos
Cxxsenx
senxdxxsenxxdxx
cos22
22cos2
Combinando los dos resultados queda
Cxxsenxxxsenxdxx cos22cos22
Ejemplo 4 Sucesivas integraciones por partes
Hallar xdx3sec
Solucioacuten La porcioacuten maacutes complicada del integrando que resulta faacutecil de integrar
es sec2 x asiacute que tomamos xdxdv 2sec y xu sec
xtgxdxduxu
tgxxdxvxdxdv
secsec
secsec 22
Integrando por partes se obtiene
Segunda Integracioacuten por partes
Ctgxxxtgxxdx
xdxxtgxxdx
xdxxdxtgx
dxxxxtgx
xdxxtgxtgxxdx
secln2
1sec
2
1sec
secsecsec2
secsecsec
1secsecsec
secsecsec
3
3
3
2
23
Con la praacutectica se va adquiriendo habilidad a la hora de elegir u y dv El
resumen que sigue recoge varias clases de integrales comunes junto con las
elecciones aconsejadas para u y dv
Integrales comunes resolubles mediante integracioacuten por partes
1 En integrales de los tipos
axdxsenaxdxdxedvx
axdxxsenaxdxxdxex
axn
nnann
cos oacute y uhacer
cos oacute
2 En integrales de los tipos
dxxdvarctgaxarcsenaxxu
arctgaxdxxoacutearcsenaxdxxxdxx nnn
ny oacute lnhacer
ln
3 En integrales de los tipos
dxedvbxsenbxu
bxdxesenbxdxe axax
axy cos oacute hacer
cos oacute
Agrupar integrales ideacutenticas
EJERCICIOS
Calcula el aacuterea de las funciones comprendida entre los limites asignados (Integral definida) Para resolver este tipo de integrales utilizas las formulas que usaste para resolver integrales indefinidas y una vez que tengas el resultado vas a evaluarlo en los nuacutemeros que se encuentran en los extremos del siacutembolo de integracioacuten que se conoce como limites Ejemplo Resuelve la integral definida
2
1
2
)1084
3( dxx
x
Paso No 1 Integrar con ayuda de las formulas de integracioacuten
2
1
2
)1084
3( dxx
x = cx
xx
1011
8
)12(4
3 1112
= cxxx
102
8
12
3 23
Simplificamos
cxxx
1044
23
Paso No 2 Evaluar en los limites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
c)2(10)2(4
4
)2( 23
c)1(10)1(4
4
)1( 23
c)2(10)4(4
4
8 -
c)1(10)1(4
4
1
c 20162 - c 104250
c6 - c 2514
6+c+1425-c = 2025 El resultado de la integral definida es 2025 Ejercicios Resuelve la integral definida
1-
2
0
3
5 810
7 dxx
x
2- dxxx
2
2
23
5102
3
3-
0
2
225 dxx
4-
3
1
46 dxx
5-
1
1
24
2
1
3
53 dx
xx
6- dxxx
1
1
322
7-
1
3
32
11dx
xx
8-
2
0
3 635 dxxx
9-
2
2
3 1 dxx
10-
0
2
243 dxx
Calcula el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites asignados EJEMPLO Calcula el aacuterea de comprendida entre las siguientes funciones y = x2+5 y = -x2+10 Comprendida entre los limites x1= -1 y x2= 1 Paso No 1 Graficar en el mismo plano coordenado las dos funciones para ubicar el aacuterea a calcular y conocer que funcioacuten esta arriba del aacuterea
0
2
4
6
8
10
12
14
16
-4 -2 0 2 4
x2+5
-x2+10
Paso No 2 Integrar la resta de la funcioacuten que esta arriba del aacuterea menos la funcioacuten que esta abajo del aacuterea Debes colocar los liacutemites de integracioacuten en los extremos del siacutembolo de integracioacuten
1
1
22 )5()10( dxxx = cxx
dxxdxxx
1
1
32
1
1
22 53
2)52(510
Paso No 3 Evaluar en los liacutemites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
1
1
22 )5()10( dxxx = xcx
53
2 3
cc )1(5
3
)1(2)1(5
3
)1(2 33
cc 5
3
25
3
2 = (-66+5+c) ndash(066-5+c) = (434+c) ndash (-434+c) =
434+c+434-c = 868 EJERCICIOS 1-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados a) y= 3x+2 y = x2+5 Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 2 2- Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados b) y= -x2-3 y = x2+3
Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 1 3-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados c) y= 4x+1 y = 2x-8 Comprendida entre los limites x1 = 0 x2 = 2 4-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados d) y= 2x2+5 y = -x2+2 Comprendida entre los limites x1 = -2 x2 = 0
Solucion Los factores 2x y sen x son igualmente faacutecil de integrar pero la derivada
de 2x es maacutes simple que la propia funcioacuten mientras que la derivada de sen x no lo
es En consecuencia optamos por tomar u = 2x
xdxduxu
xsenxdxvsenxdxdv
2
cos
2
Ahora la integracioacuten por partes lleva a que
xdxxxxsenxdxx cos2cos22 Primera integracioacuten por partes
Con esta primera integracioacuten por partes hemos simplificado la integral
original pero la nueva todaviacutea no se ajusta a ninguna regla baacutesica de integracioacuten
Volvamos a aplicar integracioacuten por partes esta vez con u = 2x
dxduxu
senxxdxvxdv
22
coscos
Integrando por partes obtenemos
Cxxsenx
senxdxxsenxxdxx
cos22
22cos2
Combinando los dos resultados queda
Cxxsenxxxsenxdxx cos22cos22
Ejemplo 4 Sucesivas integraciones por partes
Hallar xdx3sec
Solucioacuten La porcioacuten maacutes complicada del integrando que resulta faacutecil de integrar
es sec2 x asiacute que tomamos xdxdv 2sec y xu sec
xtgxdxduxu
tgxxdxvxdxdv
secsec
secsec 22
Integrando por partes se obtiene
Segunda Integracioacuten por partes
Ctgxxxtgxxdx
xdxxtgxxdx
xdxxdxtgx
dxxxxtgx
xdxxtgxtgxxdx
secln2
1sec
2
1sec
secsecsec2
secsecsec
1secsecsec
secsecsec
3
3
3
2
23
Con la praacutectica se va adquiriendo habilidad a la hora de elegir u y dv El
resumen que sigue recoge varias clases de integrales comunes junto con las
elecciones aconsejadas para u y dv
Integrales comunes resolubles mediante integracioacuten por partes
1 En integrales de los tipos
axdxsenaxdxdxedvx
axdxxsenaxdxxdxex
axn
nnann
cos oacute y uhacer
cos oacute
2 En integrales de los tipos
dxxdvarctgaxarcsenaxxu
arctgaxdxxoacutearcsenaxdxxxdxx nnn
ny oacute lnhacer
ln
3 En integrales de los tipos
dxedvbxsenbxu
bxdxesenbxdxe axax
axy cos oacute hacer
cos oacute
Agrupar integrales ideacutenticas
EJERCICIOS
Calcula el aacuterea de las funciones comprendida entre los limites asignados (Integral definida) Para resolver este tipo de integrales utilizas las formulas que usaste para resolver integrales indefinidas y una vez que tengas el resultado vas a evaluarlo en los nuacutemeros que se encuentran en los extremos del siacutembolo de integracioacuten que se conoce como limites Ejemplo Resuelve la integral definida
2
1
2
)1084
3( dxx
x
Paso No 1 Integrar con ayuda de las formulas de integracioacuten
2
1
2
)1084
3( dxx
x = cx
xx
1011
8
)12(4
3 1112
= cxxx
102
8
12
3 23
Simplificamos
cxxx
1044
23
Paso No 2 Evaluar en los limites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
c)2(10)2(4
4
)2( 23
c)1(10)1(4
4
)1( 23
c)2(10)4(4
4
8 -
c)1(10)1(4
4
1
c 20162 - c 104250
c6 - c 2514
6+c+1425-c = 2025 El resultado de la integral definida es 2025 Ejercicios Resuelve la integral definida
1-
2
0
3
5 810
7 dxx
x
2- dxxx
2
2
23
5102
3
3-
0
2
225 dxx
4-
3
1
46 dxx
5-
1
1
24
2
1
3
53 dx
xx
6- dxxx
1
1
322
7-
1
3
32
11dx
xx
8-
2
0
3 635 dxxx
9-
2
2
3 1 dxx
10-
0
2
243 dxx
Calcula el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites asignados EJEMPLO Calcula el aacuterea de comprendida entre las siguientes funciones y = x2+5 y = -x2+10 Comprendida entre los limites x1= -1 y x2= 1 Paso No 1 Graficar en el mismo plano coordenado las dos funciones para ubicar el aacuterea a calcular y conocer que funcioacuten esta arriba del aacuterea
0
2
4
6
8
10
12
14
16
-4 -2 0 2 4
x2+5
-x2+10
Paso No 2 Integrar la resta de la funcioacuten que esta arriba del aacuterea menos la funcioacuten que esta abajo del aacuterea Debes colocar los liacutemites de integracioacuten en los extremos del siacutembolo de integracioacuten
1
1
22 )5()10( dxxx = cxx
dxxdxxx
1
1
32
1
1
22 53
2)52(510
Paso No 3 Evaluar en los liacutemites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
1
1
22 )5()10( dxxx = xcx
53
2 3
cc )1(5
3
)1(2)1(5
3
)1(2 33
cc 5
3
25
3
2 = (-66+5+c) ndash(066-5+c) = (434+c) ndash (-434+c) =
434+c+434-c = 868 EJERCICIOS 1-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados a) y= 3x+2 y = x2+5 Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 2 2- Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados b) y= -x2-3 y = x2+3
Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 1 3-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados c) y= 4x+1 y = 2x-8 Comprendida entre los limites x1 = 0 x2 = 2 4-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados d) y= 2x2+5 y = -x2+2 Comprendida entre los limites x1 = -2 x2 = 0
Ctgxxxtgxxdx
xdxxtgxxdx
xdxxdxtgx
dxxxxtgx
xdxxtgxtgxxdx
secln2
1sec
2
1sec
secsecsec2
secsecsec
1secsecsec
secsecsec
3
3
3
2
23
Con la praacutectica se va adquiriendo habilidad a la hora de elegir u y dv El
resumen que sigue recoge varias clases de integrales comunes junto con las
elecciones aconsejadas para u y dv
Integrales comunes resolubles mediante integracioacuten por partes
1 En integrales de los tipos
axdxsenaxdxdxedvx
axdxxsenaxdxxdxex
axn
nnann
cos oacute y uhacer
cos oacute
2 En integrales de los tipos
dxxdvarctgaxarcsenaxxu
arctgaxdxxoacutearcsenaxdxxxdxx nnn
ny oacute lnhacer
ln
3 En integrales de los tipos
dxedvbxsenbxu
bxdxesenbxdxe axax
axy cos oacute hacer
cos oacute
Agrupar integrales ideacutenticas
EJERCICIOS
Calcula el aacuterea de las funciones comprendida entre los limites asignados (Integral definida) Para resolver este tipo de integrales utilizas las formulas que usaste para resolver integrales indefinidas y una vez que tengas el resultado vas a evaluarlo en los nuacutemeros que se encuentran en los extremos del siacutembolo de integracioacuten que se conoce como limites Ejemplo Resuelve la integral definida
2
1
2
)1084
3( dxx
x
Paso No 1 Integrar con ayuda de las formulas de integracioacuten
2
1
2
)1084
3( dxx
x = cx
xx
1011
8
)12(4
3 1112
= cxxx
102
8
12
3 23
Simplificamos
cxxx
1044
23
Paso No 2 Evaluar en los limites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
c)2(10)2(4
4
)2( 23
c)1(10)1(4
4
)1( 23
c)2(10)4(4
4
8 -
c)1(10)1(4
4
1
c 20162 - c 104250
c6 - c 2514
6+c+1425-c = 2025 El resultado de la integral definida es 2025 Ejercicios Resuelve la integral definida
1-
2
0
3
5 810
7 dxx
x
2- dxxx
2
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3
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225 dxx
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24
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3
53 dx
xx
6- dxxx
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1
3
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2
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3 635 dxxx
9-
2
2
3 1 dxx
10-
0
2
243 dxx
Calcula el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites asignados EJEMPLO Calcula el aacuterea de comprendida entre las siguientes funciones y = x2+5 y = -x2+10 Comprendida entre los limites x1= -1 y x2= 1 Paso No 1 Graficar en el mismo plano coordenado las dos funciones para ubicar el aacuterea a calcular y conocer que funcioacuten esta arriba del aacuterea
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2
4
6
8
10
12
14
16
-4 -2 0 2 4
x2+5
-x2+10
Paso No 2 Integrar la resta de la funcioacuten que esta arriba del aacuterea menos la funcioacuten que esta abajo del aacuterea Debes colocar los liacutemites de integracioacuten en los extremos del siacutembolo de integracioacuten
1
1
22 )5()10( dxxx = cxx
dxxdxxx
1
1
32
1
1
22 53
2)52(510
Paso No 3 Evaluar en los liacutemites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
1
1
22 )5()10( dxxx = xcx
53
2 3
cc )1(5
3
)1(2)1(5
3
)1(2 33
cc 5
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2 = (-66+5+c) ndash(066-5+c) = (434+c) ndash (-434+c) =
434+c+434-c = 868 EJERCICIOS 1-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados a) y= 3x+2 y = x2+5 Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 2 2- Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados b) y= -x2-3 y = x2+3
Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 1 3-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados c) y= 4x+1 y = 2x-8 Comprendida entre los limites x1 = 0 x2 = 2 4-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados d) y= 2x2+5 y = -x2+2 Comprendida entre los limites x1 = -2 x2 = 0
EJERCICIOS
Calcula el aacuterea de las funciones comprendida entre los limites asignados (Integral definida) Para resolver este tipo de integrales utilizas las formulas que usaste para resolver integrales indefinidas y una vez que tengas el resultado vas a evaluarlo en los nuacutemeros que se encuentran en los extremos del siacutembolo de integracioacuten que se conoce como limites Ejemplo Resuelve la integral definida
2
1
2
)1084
3( dxx
x
Paso No 1 Integrar con ayuda de las formulas de integracioacuten
2
1
2
)1084
3( dxx
x = cx
xx
1011
8
)12(4
3 1112
= cxxx
102
8
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3 23
Simplificamos
cxxx
1044
23
Paso No 2 Evaluar en los limites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
c)2(10)2(4
4
)2( 23
c)1(10)1(4
4
)1( 23
c)2(10)4(4
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8 -
c)1(10)1(4
4
1
c 20162 - c 104250
c6 - c 2514
6+c+1425-c = 2025 El resultado de la integral definida es 2025 Ejercicios Resuelve la integral definida
1-
2
0
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5 810
7 dxx
x
2- dxxx
2
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5102
3
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1
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2
1
3
53 dx
xx
6- dxxx
1
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322
7-
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11dx
xx
8-
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0
3 635 dxxx
9-
2
2
3 1 dxx
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0
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243 dxx
Calcula el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites asignados EJEMPLO Calcula el aacuterea de comprendida entre las siguientes funciones y = x2+5 y = -x2+10 Comprendida entre los limites x1= -1 y x2= 1 Paso No 1 Graficar en el mismo plano coordenado las dos funciones para ubicar el aacuterea a calcular y conocer que funcioacuten esta arriba del aacuterea
0
2
4
6
8
10
12
14
16
-4 -2 0 2 4
x2+5
-x2+10
Paso No 2 Integrar la resta de la funcioacuten que esta arriba del aacuterea menos la funcioacuten que esta abajo del aacuterea Debes colocar los liacutemites de integracioacuten en los extremos del siacutembolo de integracioacuten
1
1
22 )5()10( dxxx = cxx
dxxdxxx
1
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32
1
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22 53
2)52(510
Paso No 3 Evaluar en los liacutemites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
1
1
22 )5()10( dxxx = xcx
53
2 3
cc )1(5
3
)1(2)1(5
3
)1(2 33
cc 5
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2 = (-66+5+c) ndash(066-5+c) = (434+c) ndash (-434+c) =
434+c+434-c = 868 EJERCICIOS 1-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados a) y= 3x+2 y = x2+5 Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 2 2- Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados b) y= -x2-3 y = x2+3
Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 1 3-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados c) y= 4x+1 y = 2x-8 Comprendida entre los limites x1 = 0 x2 = 2 4-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados d) y= 2x2+5 y = -x2+2 Comprendida entre los limites x1 = -2 x2 = 0
c)2(10)2(4
4
)2( 23
c)1(10)1(4
4
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c)1(10)1(4
4
1
c 20162 - c 104250
c6 - c 2514
6+c+1425-c = 2025 El resultado de la integral definida es 2025 Ejercicios Resuelve la integral definida
1-
2
0
3
5 810
7 dxx
x
2- dxxx
2
2
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3
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2
225 dxx
4-
3
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46 dxx
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53 dx
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6- dxxx
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11dx
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3 635 dxxx
9-
2
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3 1 dxx
10-
0
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243 dxx
Calcula el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites asignados EJEMPLO Calcula el aacuterea de comprendida entre las siguientes funciones y = x2+5 y = -x2+10 Comprendida entre los limites x1= -1 y x2= 1 Paso No 1 Graficar en el mismo plano coordenado las dos funciones para ubicar el aacuterea a calcular y conocer que funcioacuten esta arriba del aacuterea
0
2
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-4 -2 0 2 4
x2+5
-x2+10
Paso No 2 Integrar la resta de la funcioacuten que esta arriba del aacuterea menos la funcioacuten que esta abajo del aacuterea Debes colocar los liacutemites de integracioacuten en los extremos del siacutembolo de integracioacuten
1
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22 )5()10( dxxx = cxx
dxxdxxx
1
1
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2)52(510
Paso No 3 Evaluar en los liacutemites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
1
1
22 )5()10( dxxx = xcx
53
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cc )1(5
3
)1(2)1(5
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)1(2 33
cc 5
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2 = (-66+5+c) ndash(066-5+c) = (434+c) ndash (-434+c) =
434+c+434-c = 868 EJERCICIOS 1-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados a) y= 3x+2 y = x2+5 Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 2 2- Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados b) y= -x2-3 y = x2+3
Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 1 3-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados c) y= 4x+1 y = 2x-8 Comprendida entre los limites x1 = 0 x2 = 2 4-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados d) y= 2x2+5 y = -x2+2 Comprendida entre los limites x1 = -2 x2 = 0
7-
1
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11dx
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8-
2
0
3 635 dxxx
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2
3 1 dxx
10-
0
2
243 dxx
Calcula el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites asignados EJEMPLO Calcula el aacuterea de comprendida entre las siguientes funciones y = x2+5 y = -x2+10 Comprendida entre los limites x1= -1 y x2= 1 Paso No 1 Graficar en el mismo plano coordenado las dos funciones para ubicar el aacuterea a calcular y conocer que funcioacuten esta arriba del aacuterea
0
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8
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-4 -2 0 2 4
x2+5
-x2+10
Paso No 2 Integrar la resta de la funcioacuten que esta arriba del aacuterea menos la funcioacuten que esta abajo del aacuterea Debes colocar los liacutemites de integracioacuten en los extremos del siacutembolo de integracioacuten
1
1
22 )5()10( dxxx = cxx
dxxdxxx
1
1
32
1
1
22 53
2)52(510
Paso No 3 Evaluar en los liacutemites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
1
1
22 )5()10( dxxx = xcx
53
2 3
cc )1(5
3
)1(2)1(5
3
)1(2 33
cc 5
3
25
3
2 = (-66+5+c) ndash(066-5+c) = (434+c) ndash (-434+c) =
434+c+434-c = 868 EJERCICIOS 1-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados a) y= 3x+2 y = x2+5 Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 2 2- Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados b) y= -x2-3 y = x2+3
Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 1 3-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados c) y= 4x+1 y = 2x-8 Comprendida entre los limites x1 = 0 x2 = 2 4-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados d) y= 2x2+5 y = -x2+2 Comprendida entre los limites x1 = -2 x2 = 0
Paso No 2 Integrar la resta de la funcioacuten que esta arriba del aacuterea menos la funcioacuten que esta abajo del aacuterea Debes colocar los liacutemites de integracioacuten en los extremos del siacutembolo de integracioacuten
1
1
22 )5()10( dxxx = cxx
dxxdxxx
1
1
32
1
1
22 53
2)52(510
Paso No 3 Evaluar en los liacutemites En el resultado se sustituye el valor del limite superior (numero que se encuentra arriba del siacutembolo de integracioacuten) y ha este resultado se le resta la sustitucioacuten por el limite inferior (Numero que se encuentra abajo del siacutembolo de integracioacuten)
1
1
22 )5()10( dxxx = xcx
53
2 3
cc )1(5
3
)1(2)1(5
3
)1(2 33
cc 5
3
25
3
2 = (-66+5+c) ndash(066-5+c) = (434+c) ndash (-434+c) =
434+c+434-c = 868 EJERCICIOS 1-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados a) y= 3x+2 y = x2+5 Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 2 2- Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados b) y= -x2-3 y = x2+3
Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 1 3-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados c) y= 4x+1 y = 2x-8 Comprendida entre los limites x1 = 0 x2 = 2 4-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados d) y= 2x2+5 y = -x2+2 Comprendida entre los limites x1 = -2 x2 = 0
Comprendida entre los limites x1 = -1 x2 = 1 3-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados c) y= 4x+1 y = 2x-8 Comprendida entre los limites x1 = 0 x2 = 2 4-Encuentra el aacuterea comprendida entre las dos funciones y los limites sentildealados d) y= 2x2+5 y = -x2+2 Comprendida entre los limites x1 = -2 x2 = 0