Hist坦ricamente la idea de integral se halla unida al c叩lculo de 叩reas a trav辿s del teorema fundamental del c叩lculo. Ampliamente puede decirse que la integral contiene informaci坦n de tipo general mientras que la derivada la contiene de tipo local.
El concepto operativo de integral se basa en una operaci坦n contraria a la derivada a tal raz坦n se debe su nombre de: antiderivada.
Las reglas de la derivaci坦n son la base que de cada operaci坦n de integral indefinida o antiderivada.
Este documento presenta los problemas resueltos de un curso de c叩lculo. Incluye ejercicios sobre ecuaciones de rectas tangentes, diferenciales, aproximaciones usando diferenciales, integrales de funciones algebraicas y logar鱈tmicas. El estudiante resuelve cada problema de manera detallada aplicando los conceptos y f坦rmulas de c叩lculo diferencial e integral aprendidos.
1. El documento presenta diferentes formas de integrales y sus correspondientes m辿todos de integraci坦n. Incluye integrales de funciones trigonom辿tricas inversas, fracciones y potencias de funciones trigonom辿tricas.
2. Se detallan casos especiales para integrar fracciones con polinomios o trinomios en el denominador. Tambi辿n se presentan identidades trigonom辿tricas 炭tiles para integrar potencias impares o pares.
3. El documento proporciona problemas de ejemplo para aplicar los diferentes m辿todos de integraci坦n cubiertos.
Calculo de aproximaciones usando la diferencialagascras
油
Este documento presenta un tema sobre el c叩lculo de aproximaciones usando la diferencial. El objetivo es que los estudiantes realicen operaciones para calcular aproximaciones usando diferenciales. Se incluyen dos ejemplos resueltos paso a paso sobre c坦mo calcular el error aproximado del volumen y 叩rea de un cubo, y la cantidad de material necesaria para el revestimiento de un tanque cil鱈ndrico usando diferenciales.
Hist坦ricamente la idea de integral se halla unida al c叩lculo de 叩reas a trav辿s del teorema fundamental del c叩lculo. Ampliamente puede decirse que la integral contiene informaci坦n de tipo general mientras que la derivada la contiene de tipo local.
El concepto operativo de integral se basa en una operaci坦n contraria a la derivada a tal raz坦n se debe su nombre de: antiderivada.
Las reglas de la derivaci坦n son la base que de cada operaci坦n de integral indefinida o antiderivada.
Este documento presenta los problemas resueltos de un curso de c叩lculo. Incluye ejercicios sobre ecuaciones de rectas tangentes, diferenciales, aproximaciones usando diferenciales, integrales de funciones algebraicas y logar鱈tmicas. El estudiante resuelve cada problema de manera detallada aplicando los conceptos y f坦rmulas de c叩lculo diferencial e integral aprendidos.
1. El documento presenta diferentes formas de integrales y sus correspondientes m辿todos de integraci坦n. Incluye integrales de funciones trigonom辿tricas inversas, fracciones y potencias de funciones trigonom辿tricas.
2. Se detallan casos especiales para integrar fracciones con polinomios o trinomios en el denominador. Tambi辿n se presentan identidades trigonom辿tricas 炭tiles para integrar potencias impares o pares.
3. El documento proporciona problemas de ejemplo para aplicar los diferentes m辿todos de integraci坦n cubiertos.
Calculo de aproximaciones usando la diferencialagascras
油
Este documento presenta un tema sobre el c叩lculo de aproximaciones usando la diferencial. El objetivo es que los estudiantes realicen operaciones para calcular aproximaciones usando diferenciales. Se incluyen dos ejemplos resueltos paso a paso sobre c坦mo calcular el error aproximado del volumen y 叩rea de un cubo, y la cantidad de material necesaria para el revestimiento de un tanque cil鱈ndrico usando diferenciales.
1) El documento explica c坦mo integrar expresiones irracionales mediante sustituciones trigonom辿tricas, transformando la suma o diferencia de una cantidad variable y una constante en otra expresi坦n usando funciones trigonom辿tricas de una nueva variable.
2) Tambi辿n cubre la integraci坦n por partes, descomponiendo el integrando en dos factores, uno f叩cilmente integrable y el otro m叩s sencillo, aplicando la f坦rmula de integraci坦n por partes de manera recursiva cuando el nuevo integrando es tambi辿n un producto.
3) Finalmente, explic
1. El documento explica c坦mo calcular la integral de la potencia de una suma y de funciones exponenciales. 2. Proporciona f坦rmulas para integrar funciones que involucran tangente, cotangente, secante y cosecante. 3. Tambi辿n cubre casos especiales como cuando el integrando es una fracci坦n de la forma dv/v.
El documento explica el concepto de diferencial en c叩lculo, interpret叩ndolo como un cambio en una funci坦n en relaci坦n a cambios en la variable independiente. Se aborda la aproximaci坦n lineal de funciones y el c叩lculo de errores de medici坦n, ilustrando c坦mo se propagan los errores en el c叩lculo de magnitudes espec鱈ficas, como el volumen de una pecera. Se menciona la importancia de determinar el error relativo y su representaci坦n porcentual en contextos pr叩cticos.
Este documento describe un proyecto de investigaci坦n que tiene como objetivo fortalecer la ense単anza de c叩lculo diferencial mediante el dise単o de un programa en Matlab que muestre gr叩ficas en un cubo LED de 8x8x8. El programa ayudar叩 a los estudiantes a aplicar mejor los conocimientos y fortalecer叩 su capacidad de programaci坦n en Matlab.
5. 5
Emplear diferenciales y la grafica de f para aproximar a) f (1.9) y b)
f (2.04).
21.-
23.-
04.0
)04.0(1
04.104.01
)2()04.2(
)1.0(
)1.0(1
9.01.01
)2()9.1(
緒
緒
dy
dy
dyff
dy
dy
dyff
1
12
02
)0,1(),1,2(
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緒
m
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f
2
1
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98.002.01
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2
1
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1
05.15.01)9.1(
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緒
緒
緒
dy
dyff
dy
dy
f
dyff
6. 6
27.-Area. Se encuentra que la medici坦n del lado de un cuadrado es
igual a 12 pulgadas, con un posible error de 64
1 de pulgada. Usar
diferenciales para aproximar el posible error propagado en el calculo
del area del cuadrado.
29.- Area. Se mide el radio del extremo de un tronco y se encuentra que
es igual a 14 pulgadas, con un posible error de de pulgada. Utilizar
diferenciales para aproximar el posible error propagado en el calculo
del area del extremo del tronco.
errorindv
inindxxdv
indx
xv
常
緒
3
22
3
75.6
))
64
1
)(12((33
64
1
errordv
ininxdxdv
indx
常
緒
375.0
)
64
1
)(12(22
64
1
errorinininxdxda
indx
xa
常緒緒
2
2
99.21)
4
1)(14(22
4
1
逸
7. 7
31.- Area. La medici坦n del lado de un cuadrado produce un valor igual
a 15 cm, con un posible error de 0.05 cm.
a) Aproximar el error porcentual en el calculo del area del
cuadrado.
b) Estimar el m叩ximo error porcentual permisible en la medici坦n
del lado si el error en el calculo del area no fue mayor de 2.5%
A)
%66.0100.
5.2
5.1
_
_15)05.0)(15(22
05.0
2
緒
常緒緒
porcentualError
areaerrorininxdxdx
indx
xa
B)
M叩ximo error porcentual de lado= 1.25%
%25.1187.0
%10015
1875.0
30
625.5
_
625.5)_)(15(2
625.5)
100
%5.2
(25.2
100.
25.2
%5.2
緒
緒
ladoerror
ladoerror
error
error
8. 8
Integral de la potencia de una suma
2) (7x2 1)3/2 x dx = 1/2 (7x2 1)3/2 x dx= (1/2)(1/14) (7x2
1)3 x dx=1/28 * (7x2 1)4/4 = 1/112 *(7x2 1)4 + c
4) x (2+x2) dx = 遜 * (2 + x2)2 /2 = 村 (2 + x2)2 + c
6) (x3 + 2)3 x2 dx = 1/3 * (x3 + 2)3 x2 dx = 1/3 * (x3 + 2)4 /4 = 1/12
* (x3 + 2)4 +c
8) - (4-x)3 2 dx= 2 -(4-x)3 dx = 2 * (4-x)4/4 = 遜 (4-x)4 + c
10) u du = u * (3- 2u2)1/2 du = -1/4 u * (3- 2u2)1/2 du =
-1/4 * (3-2u2)3/2 / 3/2 = -1/6 (3 22)3 + c
12) 3x dx/ (x2 + 3)2 = 3x dx * (x2 + 3)-2 = 3/2 x dx * (x2 + 3)-2 =
3/2 * (x2 + 3)-1/-1 =-3/2 * 1/(x2 + 3) + c
14) 2x2 dx / + = 2x2 dx * (a + bx3)-1/2 = 2/3b * (a + bx3)1/2/
遜 = 4/3b * + 3 + c
16) dv /
= dv * (1-v/2)-1/2 = -2 dv * (1-v/2)-1/2 = -2 * (1-
v/2)1/2/ 遜 = -4 * 1
2
+ c
16. 16
Integrales de las formas
,
+
,
54
2
2
4
2
x
dx
42
7 xa
xdx
c
ax
arcsen
x
72
1 2
2
)3(4
3
x
dx
222
32
3
34
3
x
dx
x
dx
c
x
arcsen
2
3
2
1
3
Casos Especiales:
Caso 1.-
222
12
3
423
3
x
dx
xx
dx c
x
arcsen
2
1
3
54
4
2
x
dx
22
1 ua
bdu
42
7 xa
xdx
2
23 v
dv
19 2
yy
dy
x
x
e
dxe
2
1
6.-
4.-
2.-
8.-
10.-
12.-
緒
c
y
arc
yy
dy
1
3
sec
1
1
13
3
1
3
22 cyarc 3sec
23 2
xx
dx
2.-
駕
22
2
2
3
4
1
4
1
2
32
4
9
4
9
3 x
dx
x
dx
xx
dx
緒
c
x
arcsen
x
dx
2
1
2
3
2
3
2
1
22 cxarcsen 32
2
23
3
xx
dx
4.-
2
45
3
tt
dx
6.-
c
x
arctg
5
2
5
2
22
1 au
du
b 緒 c
au
arctg
a
b
1
cauarctg
a
b
)(
v
dv
23
2
2
1
c
v
arcsen
3
2
2
1
carcsenex
14.-
222
23
3
8845
3
45
3
tt
dx
tt
dx
tt
dx
c
t
arcsen
3
2
3
17. 17
Caso 2.-
Caso 3.-
8.-
10.-
12.-
2
352 xx
dx
52xx
dx
544 2
xx
dx
dx
x
x
2
9
23
dx
x
x
2
161
35
dx
x
x
254
2
2
2.-
4.-
6.-
駕
4
5
34
9
5412
95412128
2
2
2
1
2
xx
dx
xx
dx
dxxxx
駕
222
5623
1
11513
1
11513 x
dx
xx
dx
xx
dx
c
x
arcsen
7
56
3
1
222
215112 x
dx
xx
dx
c
x
arctg
2
1
2
1
212
4
4
1
52244 22
x
dx
xx
dx
c
x
arctg
2
12
4
1
駕 駕
2
2
1
2
22
9
392
99
3
2
x
dx
dxxx
x
dx
x
xdx
c
x
arcsenx
3
293 2
駕
2
2
1
2
22
161
5161
4
3
161161
5
3
x
dx
dxxx
x
dx
x
xdx
cxarcsenx
4
4
3
161
16
5 2
c
x
arctgx
5
2
5
1
254ln
8
1 2
駕駕駕
2548
1
525
1
254254 22222
x
xdx
x
dx
x
xdx
x
dx
18. 18
駕駕
723
32
51212129
32
5129
32
222
x
dxx
xx
dxx
xx
dxx
dx
xx
x
5412
38
2
駕
2
2
2
2
2
3
1
2
9
1
2
32
9
4
5
4
9
4
9
3
2
9
x
dx
x
dx
xx
dx
cxarcsen
xx
2
3
2
9
2
1
5412 2
1
2
2.-
dx
xx
x
5129
32
2
dx
xx
x
2
3
54
4.-
6.-
c
a
v
arctg
a
av
aav
dv
av
vdv
av
dvv
3
)ln(
1
3
3 22
222222
cxarctgxx 235129ln
9
1 2
c
a
v
arcsenva
va
dv
dvvva
va
dv
va
vdv
va
dvv
x
dxx
xx
dxx
駕駕駕
4
42
2
1
4
4
323
54
333
54
22
22
2
1
22
222222
22
c
x
arcsenxx
3
32
34 2
19. 19
Integrales de las formas
,
2) x dx / 4x4 1 = 1/2 * x dx / 4x4 1=resultado 1/43 ln |(2
3)/(2
+ 3)| + c
4) 2x dx / (25-36x2) = 1/6 * 2x dx / (25-36x2) = (1/6)*(1/10)
ln|(5+6x2)/(5-6x2) = resultado
1/60 * ln|5+6x2 / 5-6x2 | +c
6) dx/3-2x2 = 1/2 * dx/3-2x2 =resultado 6/ 12 ln |(3 - 2 )/
(3 + 2 )| + c
8)
2 2 2 2
1 1 6
ln
2 5 (x 2 1) 5 1 ( 1) ( 6) 2(
6 1 6
ln
12
6
1 66) 1 6
1
dx dx dx x
x x x x x
a
v x
dv d
x
C
x
x
10) du / (9-6u-3u2) = - du/(3u2 + 6u-9) = du/-(3u2-6u+9) -9 +9 =-
du/(3u-3)*(u+3) =
resultado= 1/12 ln| (3+u)/(1-u)| + c
12 (2-3z) dz/ 9-16z2 = 村 *2 dz/ (9-16z2) 村 *3z dz /(9-16z2) =
resultado =
1/12 ln| (3+4z)/(3-4z)| + c
20. 20
14)
2 2 2 2 2 2 2 2 2
2
2 2 2
2
2 2 2 2
( 3) ( 3) (x 3) 3
4 5 (x 4 4) 5 4 ( 2) 9
2
2
( 2) 1
int
1
#1 ln 4 5
4 5 2
4 5
2 4
1
int#2 3 3 (3)(
2
2
2
( 2) (3
5
) 2(3
x x dx vdv dv
dx dx dv
x x x x v a v a v a
v x
x v
vdv x dx
x x
v a x x
v x x
dv x
dv dx
v a x
v
2
2 3 1 1
)ln ln
1 1 1
ln 4 5 ln
2 2 5
) 2 3 2 5
3
2
x x
C
x x
a
v x
x
dv dx
resu xl o Ct xd
x
a
28. 28
Sustituci坦n trigonometrica
1.-
2
49 xx
dx
8.-
10.-
dx
x
x
6
2
3
2
16
駕 緒緒緒
c
ctg
dctg
sen
d
x
x
5
5
16
1
csc
16
1
4
cos16 24
62
4
6
3
2
縁縁
縁
駕 緒緒緒
縁縁
縁縁 dd
sen
dctg
xx
dx
csc
3
1cos
cos
1
3
1
sec
3
1
)2(3 22
cctg |csc|ln
3
1
縁
dxdxtg
x
tg
x
x
x
x
sen
緒緒
緒
縁縁縁
2
2
2
2
sec
2
3
2
3
3
2
cos
3
49
49
3
cos
49
2
c
x
x
|
2
349
|ln
3
1 2
722
xx
dx
駕 緒
csend
xx
dx
縁縁
7
1
cos
7
1
)7( 222
77
7
)7(
sec7
cos
77
cos
)7(
2
222
222
緒
緒緒
xtg
xx
tg
x
x
x
xx
sen
縁
c
x
x
7
7
1 2
c
x
x
5
22
4
18
1
22
22
22
4
4cos4
4
4
cos
4
4
x
x
tg
x
x
xsen
x
sen
緒
緒
縁
縁
29. 29
Integraci坦n por partes
1.- dx
x
xcoc
2
緒緒 駕 dxdx
x
sen
x
xsendx
x
sen
x
xsen
2
1
2
)2)(2(
2
2
2
2
2
2
4.- xdxln 緒 dx
x
xxx
1
ln
6.- 緒
xdxx ln2
駕
緒 dxx
x
x
x
dx
xx
x 2ln1ln
1.- xdxx cos2
駕 xsenxdxsenxx 22
駕 xdxxxsenxx coscos22
c
xx
xsen
2
cos4
2
2
2
2
2
cos
x
senv
dx
x
dv
xu
dxdu
c
xx
x
1ln
1
2
ln
1
xv
dxxdv
xu
dx
x
du
cxxx ln
xv
dxdv
xu
dx
x
du
ln
1
senxv
xdxdv
xu
xdxdu
cos
2
2
xv
senxdxdv
xu
dxdu
cos
csenxxxsenxx 2cos22
30. 30
4.- dxex x22
駕 dxxeex xx 222
2
1
緒
dxexeex xxx 2222
2
1
2
1
2
1
1.- arctgxdx
dx
x
x
xarctgx 2
1
2
2
1
5.- dxxArcSenx2
駕
dxxxarcsenx
x
dx
x
x
x
arcsenx
x
4)1(
221
2
2
2
1
432
22
4
2
2
6.- xdxSenxSen3
x
x
ev
dxedv
xu
xdxdu
2
2
2
2
1
2
x
x
ev
dxedv
xu
dxdu
2
2
2
1
cexeex xxx
2222
4
1
2
1
2
1
cxarcsenx
x
2
1
42
2
1
2
1
2
2
41
2
2
2
2
x
v
xdxdv
arcsenxu
dx
x
du
緒 xdxxxxsen 3coscos3cos3
緒 dxxxxxsen 4cos)2cos(
2
1
3cos3
cxsenxsenxxsen 4
8
3
2
4
3
cos3
xv
senxdxdv
xsenu
xdxdu
cos
3
3cos3
xv
dxdv
arctgxu
dx
x
du
2
1
1
cxxarctgx |1|ln
2
1 2
31. 31
Integraci坦n por sustituci坦n algebraica
2.- xdxx 9 緒緒緒 c
mm
dmmmmdmmm
3
18
5
29229
35
242
3.-
dx
x
x
1 駕
ds
s
s
ssds
s
s
)
1
(22
1 22
css arctan2)(2
4.- 1x
e
dx
緒
緒 cp
p
dp
dp
pp
p
p
dp
p
p
arctan2
1
2
1
2
2
22
2
7.-
x
dx
9
cp
p
dpp
p
dppp
緒
駕 36
3
4
94
)9(4 3
2
2
cex
1arctan2
1
2
|1|ln
1
1
2
2
2
緒
p
p
dx
px
ep
ep
x
x
mdmdx
mx
mx
xm
2
9
9
9
2
2
緒
cxx
35
969
5
2
cx 93639
3
4 3
dpppdx
px
xp
xp
xp
)9(4
)9(
9
9
9
2
22
2
2
緒
cxx arctan22
sdsdx
sx
xs
2
2
32. 32
Integraci坦n por fracciones parciales
CASO 1
1.-
42
x
dx
5.-
dz
zzz
z
2
63
23
2
dz
zzz
z
)2(
63
2
2
)2()1()1)(2(卒63
12)1)(2(
63
)1)(2(
2
2
緒
zczzbzzzaz
z
c
z
b
z
a
zzz
z
zzz
si z=-2 si z=1 si z=0
221
)2)(2(
22
1
2222
1
xbxa
xx
x
b
x
a
x
b
x
a
xx
cxxdx
x
b
dx
x
a
xx
dx
|2|ln
4
1
|2|ln
4
1
22)2)(2(
c
x
x
|
2
2
|ln
4
1
駕
12)1)(2(
63 2
z
dz
c
z
dz
b
z
dz
adz
zzz
z
czzz
czzza
|1|ln3|2|ln3||ln3
|1|ln3|2|ln3||ln
c
z
zz
|
)1)(2(
|ln3
3
618
b
b
3
39
c
c
3
26
a
a
33. 33
CASO 2.-
駕駕駕
dx
x
c
dx
x
b
dx
x
a
dx
xx
xx
dx
xxx
xx
22
2
2
2
)1(1)1(
18
12
18
)()1()1(18
)1(1)1(
18
22
22
2
xcxbxxaxx
x
c
x
b
x
a
xx
xx
緒
Si x=0 si x=-1 si x=1
6
6
緒
c
c
4.-
du
uu
u
23
4
2
8
2)2(
8
22
4
u
c
u
b
u
a
du
uu
u
22
)2()2(8 cuubuauau 緒
Si x=-2 si x=0 si x=1
c
x
x
1
6
||ln
c
x
cxbxa
|
1
)1(
|ln|1|ln||ln
1
a1
0
62410
2410
b
b
cba
2
84
42
82
2
82
2
23
3
34
423
u
u
uu
u
au
uuu 駕
駕
件
э
du
u
c
du
u
b
du
u
a
du
du
uu
u
udu
uu
u
2
2
2
84
2
2
8
2
23
2
23
4
2
48
c
c
2
21234
緒
a
a
4
28
緒
b
b
cu
u
a
uu
u
|2|ln2||ln22
2
2
34. 34
Integraci坦n por fracciones parciales
1.-
dx
xx
x
41 22
2
Si x=0 si x= i si x2= -4
6.-
dx
x
xxx
22
23
)1(
222
)()1)((222 223
dcxxbaxxxx 緒
Si x= 0 x= i si= 1
22222
22
)2(411
2
2
41
x
dx
d
x
xdx
c
x
dx
b
x
xdxa
dx
x
dx
dx
x
bax
c
x
arctg
d
x
c
arctgxbx
a
22
|4|ln
21
1
||ln
2
22
)1)(()4)((
41)4)(1(
222
2222
2
xdcxxbaxx
x
dcx
x
bax
xx
x
3
4
0
364
)3(24
2
14)1(44
緒
緒
緒緒
d
c
dci
dci
ix
x
0
03
3
1
0
3310
緒
a
a
b
a
baii
db 40
c
x
arctgxarctgxx
23
4
|4|ln
3
1
||ln 22
22222
222
)1()1(11
2
2
)1(1
x
dx
ddx
x
x
c
x
dx
b
x
xdxa
x
dcx
dx
x
bax
2
2
b
db
0
1
222
緒
d
c
dcii
dciii
1
01)4(227
a
a
c
x
arctgxx
1
1
2
1
2|1|ln
2
1
2
2
c
x
arctgxx
)1(2
1
2|1|ln
2
1
2
2