lunes, 17 de febrero de 2014

Cálculo integral

Integrales inmediatas

integral de x
integral de una constante
integral de una potencia
integral
integral exponencial
integral exponencial
integral del seno
integral del coseno
integral de la tangente
integral de la cotangente
integral del arco seno
integral del arco tangente

Integrales trigonométricas

Potencias pares de sen x o cos x

seno y coseno del ángulo mitad
integral de coseno cuadrado de X
integral de coseno cuadrado de X
integral de coseno cuadrado de X

Potencias impares de sen x o cos x

Se relacionan el seno y el coseno mediante la fórmula:
relación entre el seno y arcoseno
integral de seno al cubo de X
integral de seno al cubo de X
integral de seno al cubo de X

Con exponente par e impar

El exponente impar se transforma en uno par y otro impar.
de seno a la quinta y con seno al cuadrado
solución
solución
solución
solución
solución

Productos de tipo sen(nx) · cos(mx)

Transformaciones de productos en sumas
Transformaciones de productos en sumas
Transformaciones de productos en sumas
Transformaciones de productos en sumas

integral de escena y coseno
solución

Integrales por partes

El método de integración por partes permite calcular la integral de un producto de dos funciones aplicando la fórmula:
fórmula de la integral por partes
Las funciones logarítmicas, "arcos" y polinómicas se eligen como u.
Las funciones exponenciales y trígonométricas del tipo seno y coseno, se eligen como v'.

Ejemplo

integral
derivar
integrar
solución

Si al integrar por partes tenemos un polinomio de grado n, lo tomamos como y se repite el proceso n veces.
integral
derivar
integrar
integral
derivar
integrar
integral
operaciones
derivar
integrar
integral
solución

Integrales racionales

En las integrales racionales suponemos que el grado del numerador es menor que del denominador, si no fuera así se dividiría.
integral de la división
Una vez que sabemos que el denominador tiene mayor grado que numerador, descomponemos el denominador en factores.
Dependiendo de las raíces del denominador nos encontramos con los siguientes tipos de integrales racionales:

1º Integrales racionales con raíces reales simples

La fracción fracción polinómica puede escribirse así:
igualdad
Los coeficientes A, B y C son números que que se obtienen efectuando la suma e identificando coeficientes o dando valores a x.

Ejemplo

integral
división
descomposición
fracciones
Se efectúa la suma:
igualdad
Como las dos fracciones tienen el mismo denominador, los numeradores han de ser iguales:
igualdad
Calculamos los coeficientes de A, B y C dando a la x los valores que anulan al denominador.
B
A
solución

2º Integrales racionales con raíces reales múltiples

La fracción fracción polinómica puede escribirse así:
igualdad

Ejemplo

integral
descomposición del denominador
fracciones
igualdad
Para calcular los valores de A, B y C, damos a x los valores que anulan al denominador y otro más.
C
A
B
integral
solución

3º Integrales racionales con raíces complejas simples

La fracción fracción polinómica puede escribirse así:
igualdad
Esta integral se descompone en una de tipo lograritmico y otra de tipo arcotangente.

Ejemplo

integral
fracciones
igualar
Hallamos los coeficientes realizando las operaciones e igualando coeficientes:
operaciones
coeficiente
coeficiente
coeficiente
integral
solución

Integrales por cambio de variable

El método de integración por sustitución o cambio de variable se basa en la derivada de la función compuesta.
integral por sustitución
Para cambiar de variable identificamos una parte de lo que se va a integrar con una nueva variable t, de modo que se obtenga unaintegral más sencilla.

Pasos para integrar por cambio de variable

integral
1º Se hace el cambio de variable y se diferencia en los dos términos:
cambio
diferenciar
Se despeja u y dx, sutituyendo en la integral:
sustituir en la integral
2º Si la integral resultante es más sencilla, integramos:
integral
3º Se vuelve a la variable inical:
cambio de variable

Ejemplo

integral
cambio de variable
cambia variable
integral
integral
cambie variable
solución

Cambios de variables usuales

1. cambio de variable x = a sen t
2. cambio de variable x = a tg t
3. cambio de variable x = a sec t
4. cambio de variable t = radicando
5. En las funciones racionales de radicales con distintos índices, de un mismo radicando lineal ax + b, elcambio de variable es t elevado al mínimo común múltiplo de los índices.
6. Si racional que una métrica par es par:
cambio de variable
7. Si racional que una métrica par no es par:
cambie variable

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