Ejercicios para integrales

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UNIVERSIDAD DE CONCEPCION FACULTAD DE CIENCIAS FISICAS Y MATEMATICAS DEPARTAMENTO DE MATEMATICA HPV/ Práctica 1. 527147. 1. Considere la función f (x)= x 2 definida sobre el intervalo [0, 2]. Mediante el cálculo de sumas inferiores y superiores dé valores aproximados de la integral 2 0 f (x) dx, correspondientes a las representaciones siguientes: 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 0 1 2 3 4 x y 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 0 1 2 3 4 x y suma inferior con 10 subintervalos de igual longitud y suma superior con 10 subin- tervalos de igual longitud,respectivamente. 2. Aproximar b a f (x) dx calculando sumas superiores e inferiores, considerando las particiones indicadas. (a) 3 1 |x| dx; P = 1, 1 2 , 0, 1 2 , 1, 3 2 , 2, 5 2 , 3 (b) π 4 π 4 3 sin x dx; P = π 4 , 0, π 4 3. Usando la definición de integral demuestre que, para 0 <a<b: b a x 2 dx = 1 3 ( b 3 a 3 ) Indicación.- Use la condición: x k1 <x k x 2 k1 < 1 3 ( x 2 k + x k1 x k + x 2 k1 ) <x 2 k . 4. Evalue la integral 2 0 x 2 dx. Encuentre el valor de c [0, 2] que satisface la igualdad del teorema del valor medio para integrales b a f (x) dx = f (c)(b a) ¿Cuál es el valor promedio de f en el intervalo [0, 2]? 1 ba b a f (x) dx 5. Usando el teorema del valor medio para integrales, calcule lim n→∞ a n , donde a) a n =2n 2/n 1/n ( 1 cos ( x 2 )) dx b) a n = 2n n 1 2n sin x x+1 dx

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UNIVERSIDAD DE CONCEPCION

FACULTAD DE CIENCIAS FISICAS Y MATEMATICAS

DEPARTAMENTO DE MATEMATICA

HPV/

Práctica 1. 527147.

1. Considere la función f(x) = x2 definida sobre el intervalo [0, 2]. Mediante el cálculode sumas inferiores y superiores dé valores aproximados de la integral

∫2

0f (x) dx,

correspondientes a las representaciones siguientes:

0.0 0.5 1.0 1.5 2.00

1

2

3

4

x

y

0.0 0.5 1.0 1.5 2.00

1

2

3

4

x

y

suma inferior con 10 subintervalos de igual longitud y suma superior con 10 subin-tervalos de igual longitud,respectivamente.

2. Aproximar∫ ba f (x) dx calculando sumas superiores e inferiores, considerando las

particiones indicadas.

(a)

∫ 3

−1

|x| dx; P ={−1,−1

2, 0, 1

2, 1, 3

2, 2, 5

2, 3}

(b)

∫ π

4

−π

4

3 sinx dx; P ={−π4, 0, π

4

}

3. Usando la definición de integral demuestre que, para 0 < a < b:∫ b

ax2 dx =

1

3

(b3 − a3

)

Indicación.- Use la condición: xk−1 < xk ⇒ x2k−1 <1

3

(x2k + xk−1xk + x

2k−1

)< x2k.

4. Evalue la integral∫ 20x2 dx. Encuentre el valor de c ∈ [0, 2] que satisface la igualdad

del teorema del valor medio para integrales∫ b

af (x) dx = f (c) (b− a)

¿Cuál es el valor promedio de f en el intervalo [0, 2]?(

1

b−a

∫ ba f (x) dx

)

5. Usando el teorema del valor medio para integrales, calcule limn→∞

an, donde

a) an = 2n

∫ 2/n

1/n

(1− cos

(x2))dx b) an =

∫ 2n

n

1

2nsinxx+1 dx