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CALCULO DE INTEGRALES INDEFINIDAS


Enviado por   •  3 de Diciembre de 2015  •  Tareas  •  2.773 Palabras (12 Páginas)  •  200 Visitas

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CALCULO DE INTEGRALES INDEFINIDAS.

D) TRIGONOMETRICAS.

Cálculo de Integrales Indefinidas "Por Partes"


Integración por partes.

Se basa en la fórmula de la derivación de un producto.

(u.v)’ = u’.v +v’.u [pic 1]

Como [pic 2], se tiene:

[pic 3]

o utilizando diferenciales:

[pic 4]

Ejemplo 4. [pic 5]

Tomamos:

[pic 6]

de donde: [pic 7][pic 8]

El método de integración por partes permite calcular la integral de un producto de dos funciones aplicando la fórmula:

[pic 9]

Las funciones logarítmicas, "arcos" y polinómicas se eligen como u.

Las funciones exponenciales y trígonométricas del tipo seno y coseno, se eligen como v'.

Ejemplos

[pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

Si al integrar por partes tenemos un polinomio de grado n, lo tomamos comoy se repite el proceso n veces.

[pic 14]

[pic 15]

[pic 16]

[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

[pic 20]

[pic 21]

[pic 22]

[pic 23]

[pic 24]

[pic 25]

Si al integrar por partes aparece en el segundo miembro la integral que hay que calcular, se resuelve como una ecuación.

[pic 26]

[pic 27]

[pic 28]

[pic 29]

[pic 30]

[pic 31]

[pic 32]

[pic 33]

[pic 34]

[pic 35]


[pic 36]

EJERCICIOS:

  1. Encuentre la primitiva de [pic 37]

Hacemos [pic 38] y [pic 39]. Entonces u, v, du y dv son,

[pic 40]

[pic 41]

[pic 42]

[pic 43]

Usando la ecuación de integración por partes,

[pic 44]

[pic 45]

Este nuevo integral es fácil de evaluar.

[pic 46]

  1. Encontrar: [pic 47]


Hacemos 
[pic 48] y [pic 49]


Entonces u, v, du y dv son:

[pic 50]

[pic 51]

[pic 52]

[pic 53]

Ahora tenemos:

[pic 54]

[pic 55]

Y nuevamente hacemos:

[pic 56]

[pic 57]

[pic 58]

[pic 59]

Para obtener:

[pic 60]

[pic 61]

[pic 62]

[pic 63]

[pic 64]

:

  1. Encontrar: [pic 65]

Haciendo:

[pic 66]

[pic 67]

[pic 68]

[pic 69]

y sabiendo que [pic 70]


Obtenemos:

[pic 71]

[pic 72]


Nuevamente hacemos para:


[pic 73]


[pic 74]


[pic 75]


[pic 76]

Sustituir y operar:


[pic 77]


[pic 78]


[pic 79]

[pic 80] = [pic 81]

[pic 82]

[pic 83][pic 84]


[pic 85]
[pic 86]

  1. Encontrar: [pic 87]

Haciendo:

[pic 88]

[pic 89]

[pic 90]

[pic 91]

y sabiendo que [pic 92]


Obtenemos:

[pic 93]

[pic 94]

  1. Encontrar: [pic 95]

Haciendo:

[pic 96]

[pic 97]

[pic 98]

[pic 99]

y sabiendo que [pic 100]

Obtenemos:

[pic 101]

[pic 102]

  1. Encontrar: [pic 103] 

Hacemos: 

[pic 104] 

[pic 105] 

[pic 106] 

[pic 107] 

Usando la ecuación de integración por partes:

[pic 108] 
Tenemos que: 
[pic 109] 

[pic 110] 

[pic 111]

  1. Encontrar: [pic 112] 

Hacemos:

[pic 113] 

[pic 114] 

[pic 115] 

[pic 116] 


Entonces, usando la ecuación de integración por partes 
[pic 117] tenemos:

[pic 118] 

[pic 119] 


[pic 120]

  1. Encontrar: [pic 121] 

Hacemos : [pic 122] 

[pic 123] 

[pic 124] 

[pic 125] 

Tenemos:

[pic 126] 

[pic 127] 

Usamos integración por partes nuevamente para [pic 128] : 

[pic 129] 

[pic 130] 

[pic 131] 

[pic 132] 

[pic 133] 

[pic 134]

  1. Encontrar: [pic 135] 

Hacemos: 

[pic 136] 

[pic 137] 

[pic 138] 

[pic 139] 

Entonces: 

[pic 140] 

[pic 141] lo guardamos un momento mientras encontramos la respuesta de nuestra nueva integral

para nuestra nueva integral [pic 142] volvemos a integrar por partes: 

[pic 143] 

[pic 144] 

[pic 145] 

[pic 146] 

[pic 147] 

[pic 148] 

por lo tanto, nuestra respuesta sería:

[pic 149]

  1. Encontrar: [pic 150] 

Hacemos: 

[pic 151] 

[pic 152] 

[pic 153] 

[pic 154] 

Entonces: 

[pic 155] 

A simple vista no parece haber mejorado, pero volvamos a integrar por partes otra vez.

Hacemos: 

[pic 156] 

[pic 157] 

[pic 158] 

[pic 159] 

Entonces:

[pic 160] 

Al sustituir esto en el primer resultado quedaría de la siguiente forma : 

[pic 161] 

Se pueden dar cuenta que el último término de la ecuación puede pasar a sumar al otro lado de la ecuación. 

Entonces : 

[pic 162] 

Resultado de esto es : 

[pic 163] 

  1. Encontrar: [pic 164]

Tomamos a u como [pic 165]
tomamos a dv como 
[pic 166]
Tenemos que derivar u hasta que se haga 0 para poder ya escribir la primitiva de lo que nos piden.

[pic 167]

[pic 168]

[pic 169]

[pic 170]

[pic 171]

[pic 172]

[pic 173]

[pic 174]

[pic 175]

[pic 176]

[pic 177]

[pic 178]

Multiplicamos u y dv en diagonal, y empezamos a color los signos +,-,+,-,+,...... sucesivamente hasta que lleguemos al 0.

Entonces la primitiva nos quedara.

[pic 179]

  1.  Encontrar: [pic 180]

Tomamos a u como [pic 181]
tomamos a dv como 
[pic 182]
Tenemos que derivar u hasta que se haga 0 para poder ya escribir la primitiva de lo que nos piden.

[pic 183]

[pic 184]

[pic 185]

[pic 186]

[pic 187]

[pic 188]

[pic 189]

[pic 190]

[pic 191]

[pic 192]

No olvidar hacer el respectivo cambio de signos.
Resultado:

[pic 193]


--
Antonio Moran 19:36 31 jul 2009 (CST)tonymoran [pic 194]
tomamos a u como 
[pic 195]
tomamos a dv como 
[pic 196]
Tenemos que derivar u hasta que se haga 0 para poder ya escribir la primitiva de lo que nos piden.

[pic 197]

[pic 198]

[pic 199]

[pic 200]

[pic 201]

[pic 202]

[pic 203]

[pic 204]

[pic 205]

[pic 206]

No olvidar el cambio de signos

Resultado:

[pic 207]

  1.  [pic 208]

[pic 209]

[pic 210]

[pic 211]

[pic 212]

[pic 213]

[pic 214]

Respuesta:

[pic 215]

  1.  [pic 216]

escogemos u y dv de la siguiente forma:

[pic 217]  ; [pic 218]

entonces obtenemos

[pic 219]  ; [pic 220]

utilizando nuestra ecuacion para la integración por partes sustituimos los valores

[pic 221]

podemos notar que de nuevo tenemos otra vez una integral por partes y la resolvemos de la siguiente manera

[pic 222]  ; [pic 223]

[pic 224]  ; [pic 225]

sustituimos siguiendo nuestra ecuación y tenemos

[pic 226]

de los dos lados de la ecuación aparece [pic 227] entonces el del lado derecho de la ecuación lo pasamos sumando al otro lado y obtenemos

[pic 228]

ahora ya solo despejamos y obtenemos la integral

[pic 229]

  1.  [pic 230]


[pic 231]


[pic 232]


[pic 233]


[pic 234]

Entonces:

[pic 235]

[pic 236]


[pic 237]

  1.  [pic 238]

[pic 239]

[pic 240]

Usando la fórmula de integración por partes

[pic 241]

Todavía queda una integral la cual se puede volver a usar la fórmula de integración por partes para que quede más sencilla.

[pic 242]

[pic 243]

[pic 244]

La integral que nos queda no es muy obvia todavía podemos volver a utilizar la fórmula de integración por partes.

[pic 245]

[pic 246]

[pic 247]

Nos queda de una forma sencilla que podemos integrar sin ningún problema.

[pic 248]

Expandimos.

[pic 249]

Simplificamos.

[pic 250]

  1. Evaluar la integral:

[pic 251]

Entonces; hacemos las respectivas sustituciones;

[pic 252]

[pic 253]

Entonces;

[pic 254]

[pic 255]

[pic 256]

Nuestro resultado; [pic 257]

  1. Evaluar la integral:

[pic 258]

Entonces; hacemos las respectivas sustituciones;

[pic 259]

[pic 260] "help" -->6

[pic 261]

[pic 262]

[pic 263]

[pic 264]

Nuestro resultado; [pic 265]

 

  1. Evaluar la integral:

[pic 266]

Entonces, hacemos nuevamente nuestras respectivas sustituciones;

[pic 267]

[pic 268]


[pic 269]

[pic 270]

[pic 271]

[pic 272]

Nuestro resultado; [pic 273]


  1. Evalúe la integral:

[pic 274]

Hacemos nuestras sustituciones correspondientes;

[pic 275]

[pic 276]

[pic 277]

[pic 278]

[pic 279]

[pic 280]

[pic 281]

Nuestro resultado; [pic 282]





...

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