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Cálculo Integral: Introducción a la Antiderivada y Integrales Indefinidas, Ejercicios de Matemáticas

El tema de la antiderivada y las integrales indefinidas en el curso de Cálculo Integral de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) del año 2020. El estudiante aprenderá a calcular integrales indefinidas utilizando las fórmulas básicas y propiedades de la integral indefinida. La documentación incluye ejercicios para practicar.

Tipo: Ejercicios

2019/2020

Subido el 26/08/2020

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CÁLCULO INTEGRAL (MA621) UPC 2020-02
Pág. 1
SESIÓN 1.1: INTRODUCCIÓN A LA ANTIDERIVADA. LA INTEGRAL INDEFINIDA.
PROPIEDADES Y CÁLCULO DE INTEGRALES INDEFINIDAS.
Logro de la sesión: Al finalizar la sesión, el estudiante calcula integrales indefinidas
haciendo uso de las fórmulas básicas y propiedades de la integral indefinida.
LA ANTIDERIVADA
Lee detenidamente y responde cada pregunta:
¿Cuál es la regla de correspondencia de la
función
F
, cuya derivada es
x
xf 1
)(
?
¿Cuál es la regla de correspondencia de la función
F
,
cuya derivada es
2
( ) 3f x x
?
¿Qué relación existe entre
y
F
respecto a las dos preguntas anteriores?
A la función
F
se le conoce como “una antiderivada” de la función
dada.
En adelante, la función dada (a la cual hay que encontrarle su antiderivada) se denotará por
f
; y a una
antiderivada de f la denotamos por
F
.
Definición1: Una función
F
se denomina antiderivada de
en un intervalo
I
, si
)()(' xfxF
para toda
x
en
I
.
Ahora, con la finalidad de precisar el concepto de la antiderivada, conteste las siguientes preguntas:
a. ¿Cuál es la derivada de
2)( 3 xxF
? ____________________________________
b. ¿Cuál es la derivada de
4)( 3 xxF
? ____________________________________
c. ¿Cuál es la derivada de
5,0)( 3 xxF
? __________________________________
Como podemos observar, las tres funciones
F
anteriores tienen como resultado la misma función derivada
igual a __________, lo que nos lleva a concluir que la antiderivada no es _________________. ¿En qué
difieren las antiderivadas? _______________________.
Conclusión: La antiderivada de una función f no es única.
1
CÁLCULO (Stewart, cuarta edición, pág. 317)
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¡Descarga Cálculo Integral: Introducción a la Antiderivada y Integrales Indefinidas y más Ejercicios en PDF de Matemáticas solo en Docsity!

SESIÓN 1.1: INTRODUCCIÓN A LA ANTIDERIVADA. LA INTEGRAL INDEFINIDA.

PROPIEDADES Y CÁLCULO DE INTEGRALES INDEFINIDAS.

Logro de la sesión: Al finalizar la sesión, el estudiante calcula integrales indefinidas

haciendo uso de las fórmulas básicas y propiedades de la integral indefinida.

LA ANTIDERIVADA

Lee detenidamente y responde cada pregunta:

¿Cuál es la regla de correspondencia de la

función F , cuya derivada es

x

f x

¿Cuál es la regla de correspondencia de la función F ,

cuya derivada es

2

f ( ) x  3 x?

¿Qué relación existe entre f y F respecto a las dos preguntas anteriores?

A la función F se le conoce como “ una antiderivada ” de la función f dada.

En adelante, la función dada (a la cual hay que encontrarle su antiderivada) se denotará por f ; y a una

antiderivada de f la denotamos por F.

Definición

1 : Una función F se denomina antiderivada de f en un intervalo I , si

F ' ( x ) f ( x ) para toda x en I.

Ahora, con la finalidad de precisar el concepto de la antiderivada, conteste las siguientes preguntas:

a. ¿Cuál es la derivada de ( ) 2

3 F xx ? ____________________________________

b. ¿Cuál es la derivada de ( ) 4

3 F xx ? ____________________________________

c. ¿Cuál es la derivada de ( ) 0 , 5

3 Fxx ? __________________________________

Como podemos observar, las tres funciones F anteriores tienen como resultado la misma función derivada

igual a __________, lo que nos lleva a concluir que la antiderivada no es _________________. ¿En qué

difieren las antiderivadas? _______________________.

Conclusión: La antiderivada de una función f no es única.

1 CÁLCULO (Stewart, cuarta edición, pág. 317)

En adelante, cuando tengamos que determinar la antiderivada general de una función dada, debemos

considerar una constante arbitraria, a la que denotaremos por C.

Teorema

2 : Si F es una antiderivada de f en un intervalo I , entonces la antiderivada

más general de f en I es:

F ( x ) C

donde (^) C es una constante arbitraria.

LA INTEGRAL INDEFINIDA

3

La notación (^) ∫ 𝒇(𝒙)𝒅𝒙 se usa tradicionalmente para una antiderivada de 𝑓 y recibe el nombre de

integral indefinida. Entonces

∫ 𝑓(𝑥)𝑑𝑥 = 𝐹(𝑥) significa 𝑭

′ (𝒙) = 𝒇(𝒙)

El conjunto de todas las antiderivadas (cuando tomamos en cuenta todos los posibles valores para la constante

de integración) se denomina la Integral indefinida de f respecto a x , denotada por:

Ejemplo 1:

La antiderivada más general de la función

2

f^^ ( ) x^^ ^3 x es

3

F x^ ( )^ ^ x^  C , el cual escribiremos:

dx 

Ahora, usando el concepto de la integral indefinida, responde a la siguiente interrogante ¿será cierto que

2 3 12 x dx  6 xC

?

2 CÁLCULO (Stewart, cuarta edición, pág. 317)

3 CÁLCULO (Stewart, cuarta edición, pág. 358)

Propiedad 2. (De la suma o diferencia):

Ejemplo 3:

cos 2 x 6 dx

x

Ejercicios:

i.   

ex dx

x 2 2 CÁLCULO (Stewart, cuarta edición, pág. 364, ejercicio 42)

ii.  (^)  

   xe dx

x

sen x

x

4 2

8

iii.  

3 2 2 10 8sec 4 7

x x x e dx

f^^ ( ) x^^  g x ( )^  dx

iv. ∫[4𝑥

  • 6𝑐𝑜𝑠 (

𝑥

2

) − 𝑒

−𝑥 − 1]𝑑𝑥

UPC, agosto de 2020.