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Orientación Universidad
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Curso calculo integral, Monografías, Ensayos de Cálculo diferencial y integral

Curso de calculo integral del instituto tecnologico

Tipo: Monografías, Ensayos

2017/2018

Subido el 13/12/2021

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TIJUANA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
Y ELECTRÓNICA
INGENIERÍA BIOMÉDICA
INGENIERÍA ELECTRÓNICA
CÁLCULO INTEGRAL
(x(0), y(0), z(0))
y(t) x(t)
R3
0,+
z(t)
BioMath.xyz
“When engineering meets biology”
ELABORADO POR:
DR. PAUL ANTONIO VALLE TRUJILLO
paul.valle@tectijuana.edu.mx
TIJUANA, BAJA CALIFORNIA, MÉXICO
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pfe
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Vista previa parcial del texto

¡Descarga Curso calculo integral y más Monografías, Ensayos en PDF de Cálculo diferencial y integral solo en Docsity!

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TIJUANA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

Y ELECTRÓNICA

INGENIERÍA BIOMÉDICA

INGENIERÍA ELECTRÓNICA

CÁLCULO INTEGRAL

(x(0), y(0), z(0))

y(t) (^) x(t)

R^3 0,+

z(t)

BioMath.xyz

“When engineering meets biology”

ELABORADO POR:

DR. PAUL ANTONIO VALLE TRUJILLO

[email protected]

TIJUANA, BAJA CALIFORNIA, MÉXICO

Contenido

Información general

Competencias previas: Precálculo y Cálculo Diferencial

Propiedades de los números reales.

Jerarquía de los operadores matemáticos.

Factorización, simplificación y despejes.

Leyes de los exponentes.

Propiedades de los logaritmos.

Identidades trigonométricas.

Graficar funciones polinomiales, racionales, radicales, trigonométricas, exponenciales y logarítmicas.

Graficar funciones mediante tabulación.

Determinar intersecciones entre gráficas de funciones.

Estimar y calcular raíces de un polinomio de grado n.

División sintética.

Resolver desigualdades.

Calcular límites de funciones.

Calcular derivadas de funciones simples y complejas mediante la regla de la cadena.

Calendarización de unidades y exámenes para los semestres 1 y 2

Unidad Clases Horas Período Examen Reg

  1. Teorema fundamental del cálculo 9 15

  2. Integral indefinida 15 25

  3. Aplicaciones de la integral 13 22

  4. Series 10 16

Calendarización de unidades y exámenes para el Verano

Unidad Clases Horas Período Examen Reg

  1. Teorema fundamental del cálculo 5 12. 5

  2. Integral indefinida 7 17. 5

  3. Aplicaciones de la integral 7 17. 5

  4. Series 5 12. 5

Porcentajes de evaluación

Criterio Porcentaje Examen 35 % Tarea 15 % Práctica 15 % Trabajo en clase 35 %

  1. Corchetes: ctrl + [ o ctrl + ].
  2. Valor absoluto: ctrl + |.
  3. Llaves: ctrl + shift + {.
  4. Acentos: ctrl + ’.
  5. Comprobar resultados: Seleccionar - Check Equality.
  6. Simplificar: Seleccionar función - Compute - Simplify.
  7. Agrupar: Seleccionar función - Compute - Polynomials - Collect - Indicar la variable a agrupar.
  8. Dividir polinomios: Seleccionar fracción - Compute - Polynomials - Divide.
  9. Evaluar con punto decimal: Seleccionar función - Compute - Evaluate Numerically.
  10. Factorizar: Seleccionar función - Compute - Factor.
  11. Multiplicar polinomios: Seleccionar función - Compute - Expand.
  12. Encontrar raíces: Seleccionar función - Compute - Polynomials - Roots.
  13. Definir funciones: Seleccionar función - Compute - Definition - New Definition.
  14. Solucionar desigualdades: Seleccionar desigualdad - Solve - Exact.
  15. Solucionar sistemas de ecuaciones: Seleccionar ecuaciones - Solve - Exact.
  16. Determinar fracciones parciales: Seleccionar función - Compute - Polynomials - Partial Fractions.
  17. Cambio de variable: Seleccionar integral - Compute - Calculus - Change Variable (Indicar el cambio

de variable).

  1. Integrar por partes: Seleccionar integral - Compute - Calculus - Integrate by Parts (Elegir u).
  2. Graficar: Seleccionar función - Compute - Plot 2D - Implicit.
  3. Aproximar áreas: Seleccionar función - Compute - Calculus - Plot Approximate Integral.
  4. Series de potencias: Seleccionar función - Compute - Power Series - Indicar centro y número de

téminos de la serie.

  1. Evaluar una función por el Teorema fundamental del Cálculo:

a) Escribir la función entre corchetes,

b) Indicar el límite inferior como un índice a la derecha de los corchetes,

c) Indicar el límite superior como un superíndice a la derecha de los corchetes,

d) Evaluar con ctrl + E.

e)

x^2

1

The Map of Mathematics.

1.1. Notación sigma

La suma de n términos a 1 , a 2 , a 3 , ..., an se escribe como

^ n

i=

ai = a 1 + a 2 + a 3 + ... + an;

donde i es el índice, ai es el i−ésimo término y los límites superior e inferior de la suma son n y 1.

Propiedades de la notación sigma:

n i=

kai = k

n i=

ai; 2.

n i=

(ai ± bi) =

n i=

ai ±

n i=

bi.

Fórmulas de suma empleando la notación sigma:

n i=

c = cn; 2.

n i=

i =

n (n + 1) 2

n i=

i^2 =

n (n + 1) (2n + 1) 6

n i=

i^3 =

n^2 (n + 1)^2 4

Ejemplos.

  1. Determinar la sumatoria indicada.

a)

^4

i=

(3i − 1) = 24

b)

^5

i=

2 (4 − 2 i)^2 = 152

= 2 (4)^2 + 2 (2)^2 + 2 (0)^2 + 2 (−2)^2 + 2 (−4)^2 + 2 (−6)^2 ;

c)

^5

i=

2 i + 1 =

  1. Utilizar la notación sigma para escribir la suma.

a)

a 2 (2)

2 a 2 (3)

3 a 2 (4)

10 a 2 (11)

^10

i=

(−1)i+1^ ia 2 (i + 1)

b)

x^2 −

x^4 −

x^10 −

^5

i=

x^2 i^ −

i 2 i − 1

i .

c) −

2 n

2 n

2 n n + 1

n 2 n

4 n −

3 n 2 n

2 n n + 1

2 n n + 1

^ n i=

i 2 n

 4 i −

3 i 2 n

b)

^25

k=

(3k + 6)^3 = 3857 625

^25

k=

(3)^3 (k + 2)^3 ;

^25

k=

(k + 2)^3 ;

^25

k=

k^3 + 6k^2 + 12k + 8

n^2 (n + 1)^2 4

n (n + 1) (2n + 1) 6

n (n + 1) 2

  • 8n ;

n^2 (n + 1)^2 4

  • n (n + 1) (2n + 1) + 6n (n + 1) + 8n , n = 25;

(25)^2 (26)^2

Ejercicios.

  1. Determinar la sumatoria indicada.

a)

^5

i=

(2i + 1)

b)

^6

k=

k (k − 2)

c)

^4

k=

k^2 + 1

d)

^5

j=

j

e)

^4

k=

c

f )

^4

i=

(i − 1)^2 + (i + 1)^3

g)

^5

n=

n^2 + 2

h)

^9

k=

2 x

i)

^4

i=

i

(2i − 3)^2 + (4i + 1)^3

j )

^10

i=

(−1)i−^1 i^2

k)

^5

y=

(x − 1)^2

l)

^6

i=

sin

iπ 2

  1. Utilizar las propiedades de la notación sigma y las fórmulas para calcular la sumatoria.

a)

^20

i=

2 i

b)

^15

i=

(2i − 3)

c)

^20

i=

(i − 1)^2

d)

^10

i=

(i^2 − 1)

e)

^15

i=

i (i − 1)^2

f )

^10

i=

i (i^2 + 1)

g)

^20

i=

(i^2 + 3)

h)

^15

i=

(i^3 − 2 i)

i)

^10

x=

(x − 5)^2 + 5

  1. Utilizar las propiedades de la notación sigma y las fórmulas para calcular la sumatoria. Emplear el

resultado para determinar la suma correspondiente a n = 100, 1 , 000 y 10 , 000.

a)

n i=

(2i + 1) n^2

b)

n j=

(4j + 3) n^2

c)

n k=

6 k (k − 1) n^3

d)

n i=

4 i^2 (i − 1) n^4

Ejemplos.

  1. Utilizar sumas inferiores y superiores para aproximar el área de la región en el intervalo indicado empleando el número dado de subintervalos. Graficar los resultados en el dominio y rango

correspondientes. Aproximar los resultados a tres decimales.

  1. f (x) = 10 +

x, x ∈ [0, 5] , n = 5.

RiemannUpper: 58.

Integral: 57.

RiemannLower: 56. Integral: 57.

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

x

y

Datos:

∆x =

b − a n

mi = a + ∆x (i − 1) = i − 1;

Mi = a + ∆x (i) = i;

Suma inferior:

s (n) =

^ n

i=

f (mi) ∆x =

^5

i=

f (i − 1) (1) =

^5

i=

i − 1 (1) ;

= 56. 146 u^2.

Suma superior:

S (n) =

^ n

i=

f (Mi) ∆x =

^5

i=

f (i) (1) =

^5

i=

i (1) ;

= 58. 382 u^2.

  1. f (x) = −x^2 + 5, x ∈ [0, 2] , n = 5.

RiemannUpper: 8.

Integral: 7.

RiemannLower: 6. Integral: 7.

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.

0

1

2

3

4

5

6

7

x

y

Datos:

∆x =

b − a n

mi = a + ∆x (i) =

i;

Mi = a + ∆x (i − 1) =

(i − 1) ;

Suma inferior:

s (n) =

^ n

i=

f (mi) ∆x =

^5

i=

f

2 i 5

^5

i=

2 i 5

u^2 = 6. 480 u^2.