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Teoremas para el cálculo de límites, derivadas y integrales, Apuntes de Matemáticas

Este documento contiene una lista de teoremas básicos para el cálculo de límites, derivadas y integrales. Los teoremas abarcan las reglas para el cálculo de límites de funciones, las reglas para la derivada de funciones y las reglas para la integración de funciones. Estos teoremas son fundamentales para el estudio de la matemática y la ingeniería.

Tipo: Apuntes

2021/2022

Subido el 14/11/2022

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blasko-urss 🇲🇽

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TEOREMAS PARA EL CÁLCULO DE LÍMITES:
1. lim
𝑥→𝑎𝑘=𝑘 k es número real (una constante)
8. lim
𝑥→𝑎[𝑓(𝑥)]𝑛= [ lim
𝑥→𝑎𝑓(𝑥)]𝑛
2. lim
𝑥→𝑎𝑥= 𝑎
9. lim
𝑥→∞ 𝑘
𝑥𝑛= 0
3. lim
𝑥→𝑎𝑘𝑥=𝑘𝑎 k es número real (una constante)
10. lim
𝑢→𝜙𝑠𝑒𝑛 𝑢= 𝑠𝑒𝑛 𝜙
4. lim
𝑥→𝑎𝑥𝑛=𝑎𝑛
11. lim
𝑢→𝜙𝑐𝑜𝑠 𝑢= 𝑐𝑜𝑠 𝜙
5. lim
𝑥→𝑎[ 𝑓(𝑥)±𝑔(𝑥)]= lim
𝑥→𝑎𝑓(𝑥) ± lim
𝑥→𝑎𝑔(𝑥)
12. lim
𝑢→0𝑠𝑒𝑛 𝑢= 0
6. lim
𝑥→𝑎[ 𝑓(𝑥) 𝑔(𝑥)]= lim
𝑥→𝑎𝑓(𝑥) lim
𝑥𝑎𝑔(𝑥)
13. lim
𝑢0𝑐𝑜𝑠 𝑢= 1
7. lim
𝑥→𝑎 𝑓(𝑥)
𝑔(𝑥) = lim
𝑥→𝑎𝑓(𝑥)
lim
𝑥→𝑎𝑔(𝑥) 𝑔(𝑥) 0
14. lim
𝑢0 𝑠𝑒𝑛 𝑢
𝑢= 1
TEOREMAS PARA EL CÁLCULO DE DERIVADAS:
1. 𝑑
𝑑𝑥 𝑘 = 0
14. 𝑑
𝑑𝑥 𝑠𝑒𝑐 𝑢= sec 𝑢 tan𝑢 𝑑
𝑑𝑥 𝑢
2. 𝑑
𝑑𝑥𝑥= 1
15. 𝑑
𝑑𝑥 𝑐𝑠𝑐 𝑢= − csc 𝑢 cot𝑢 𝑑
𝑑𝑥 𝑢
3. 𝑑
𝑑𝑥 𝑘𝑥= 𝑘
16. 𝑑
𝑑𝑥 𝑎𝑟𝑐 𝑠𝑒𝑛 𝑢 = 1
1−𝑢2 𝑑
𝑑𝑥𝑢
4. 𝑑
𝑑𝑥 𝑥𝑛=𝑛𝑥𝑛−1
17. 𝑑
𝑑𝑥 𝑎𝑟𝑐 𝑐𝑜𝑠 𝑢 = 1
1−𝑢2 𝑑
𝑑𝑥𝑢
5. 𝑑
𝑑𝑥 [𝑓(𝑥)±𝑔(𝑥)]= 𝑑
𝑑𝑥𝑓(𝑥)±𝑑
𝑑𝑥 𝑔(𝑥)
18. 𝑑
𝑑𝑥 𝑎𝑟𝑐 𝑡𝑎𝑛 𝑢 = 1
1+𝑢2 𝑑
𝑑𝑥𝑢
6. 𝑑
𝑑𝑥 [𝑓(𝑥)𝑔(𝑥)]= 𝑓(𝑥)𝑑
𝑑𝑥𝑔(𝑥)+𝑔(𝑥)𝑑
𝑑𝑥 𝑓(𝑥)
19. 𝑑
𝑑𝑥 𝑎𝑟𝑐 𝑐𝑜𝑡 𝑢 = 1
1+𝑢2 𝑑
𝑑𝑥𝑢
7. 𝑑
𝑑𝑥[[𝑓(𝑥)
𝑔(𝑥)] = 𝑔(𝑥) 𝑑
𝑑𝑥 𝑓(𝑥) − 𝑓(𝑥) 𝑑
𝑑𝑥 𝑔(𝑥)
[𝑔(𝑥)]2 𝑔(𝑥)0
20. 𝑑
𝑑𝑥 𝑎𝑟𝑐 𝑠𝑒𝑐 𝑢 = 1
𝑢𝑢2−1 𝑑
𝑑𝑥𝑢
8. 𝑑
𝑑𝑥 [𝑓(𝑥)]𝑛= 𝑛 [𝑓(𝑥)]𝑛−1
21. 𝑑
𝑑𝑥 𝑎𝑟𝑐 𝑠𝑒𝑐 𝑢 = 1
𝑢𝑢2−1 𝑑
𝑑𝑥𝑢
9. 𝑑
𝑑𝑥𝑘 𝑓(𝑥)= 𝑘 𝑑
𝑑𝑥 𝑓(𝑥)
22. 𝑑
𝑑𝑥 𝑙𝑜𝑔𝑎𝑢 = 1
𝑢 𝑙𝑜𝑔𝑎 𝑒 𝑑
𝑑𝑥𝑢
10. 𝑑
𝑑𝑥 𝑠𝑒𝑛 𝑢= cos 𝑢 𝑑
𝑑𝑥 𝑢
23. 𝑑
𝑑𝑥𝑙𝑛𝑢 = 1
𝑢 𝑑
𝑑𝑥𝑢
11. 𝑑
𝑑𝑥 𝑐𝑜𝑠 𝑢= −𝑠𝑒𝑛 𝑢 𝑑
𝑑𝑥 𝑢
24. 𝑑
𝑑𝑥𝑎𝑢= 𝑎𝑢𝑙𝑛𝑎 𝑑
𝑑𝑥 𝑢
12. 𝑑
𝑑𝑥 𝑡𝑎𝑛 𝑢 = 𝑠𝑒𝑐2𝑢 𝑑
𝑑𝑥 𝑢
25. 𝑑
𝑑𝑥𝑒𝑢 𝑑
𝑑𝑥𝑢
13. 𝑑
𝑑𝑥 𝑐𝑜𝑡 𝑢= − 𝑐𝑠𝑐2𝑢 𝑑
𝑑𝑥 𝑢
pf2

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TEOREMAS PARA EL CÁLCULO DE LÍMITES:

  1. lim

𝑥→𝑎

𝑘 = 𝑘 k es número real (una constante)

  1. lim

𝑥→𝑎

[𝑓(𝑥)]

𝑛

= [ lim

𝑥→𝑎

𝑓(𝑥)]

𝑛

  1. lim

𝑥→𝑎

  1. lim

𝑥→∞

𝑘

𝑥

𝑛

  1. lim

𝑥→𝑎

𝑘𝑥 = 𝑘𝑎 k es número real (una constante) 10. lim

𝑢→𝜙

  1. lim

𝑥→𝑎

𝑛

𝑛

  1. lim

𝑢→𝜙

  1. lim

𝑥→𝑎

[

)]

= lim

𝑥→𝑎

± lim

𝑥→𝑎

  1. lim

𝑢→ 0

  1. lim

𝑥→𝑎

[

)]

= lim

𝑥→𝑎

∙ lim

𝑥→𝑎

  1. lim

𝑢→ 0

  1. lim

𝑥→𝑎

𝑓(𝑥)

𝑔(𝑥)

lim

𝑥→𝑎

𝑓(𝑥)

lim

𝑥→𝑎

𝑔(𝑥)

𝑔

( 𝑥

) ≠ 0

  1. lim

𝑢→ 0

𝑠𝑒𝑛 𝑢

𝑢

TEOREMAS PARA EL CÁLCULO DE DERIVADAS:

𝑑

𝑑𝑥

𝑑

𝑑𝑥

𝑠𝑒𝑐 𝑢 = sec 𝑢 tan 𝑢

𝑑

𝑑𝑥

𝑑

𝑑𝑥

𝑑

𝑑𝑥

𝑐𝑠𝑐 𝑢 = − csc 𝑢 cot 𝑢

𝑑

𝑑𝑥

𝑑

𝑑𝑥

𝑑

𝑑𝑥

1

√ 1 −𝑢

2

𝑑

𝑑𝑥

𝑑

𝑑𝑥

𝑛

𝑛− 1

𝑑

𝑑𝑥

1

√ 1 −𝑢

2

𝑑

𝑑𝑥

𝑑

𝑑𝑥

[𝑓(𝑥) ± 𝑔(𝑥)] =

𝑑

𝑑𝑥

𝑑

𝑑𝑥

𝑑

𝑑𝑥

1

1 +𝑢

2

𝑑

𝑑𝑥

𝑑

𝑑𝑥

[ 𝑓

( 𝑥

) ∙ 𝑔

( 𝑥

)] = 𝑓

( 𝑥

)

𝑑

𝑑𝑥

𝑔

( 𝑥

)

  • 𝑔

( 𝑥

)

𝑑

𝑑𝑥

𝑓(𝑥)

𝑑

𝑑𝑥

1

1 +𝑢

2

𝑑

𝑑𝑥

𝑑

𝑑𝑥

[[

𝑓(𝑥)

𝑔(𝑥)

] =

𝑔

( 𝑥

)

𝑑

𝑑𝑥

𝑓

( 𝑥

) − 𝑓

( 𝑥

)

𝑑

𝑑𝑥

𝑔

( 𝑥

)

[𝑔(𝑥)]

2

𝑔(𝑥) ≠ 0

𝑑

𝑑𝑥

1

𝑢√𝑢

2

− 1

𝑑

𝑑𝑥

𝑑

𝑑𝑥

[𝑓(𝑥)]

𝑛

= 𝑛 [𝑓(𝑥)]

𝑛− 1

𝑑

𝑑𝑥

1

𝑢√𝑢

2

− 1

𝑑

𝑑𝑥

𝑑

𝑑𝑥

𝑑

𝑑𝑥

𝑑

𝑑𝑥

𝑎

1

𝑢

𝑎

𝑑

𝑑𝑥

𝑑

𝑑𝑥

𝑠𝑒𝑛 𝑢 = cos 𝑢

𝑑

𝑑𝑥

𝑑

𝑑𝑥

1

𝑢

𝑑

𝑑𝑥

𝑑

𝑑𝑥

𝑑

𝑑𝑥

𝑑

𝑑𝑥

𝑢

𝑢

𝑑

𝑑𝑥

𝑑

𝑑𝑥

2

𝑑

𝑑𝑥

𝑑

𝑑𝑥

𝑢

𝑑

𝑑𝑥

𝑑

𝑑𝑥

2

𝑑

𝑑𝑥

TEOREMAS PARA EL CÁLCULO DE INTEGRALES:

𝑠𝑒𝑐 𝑢 tan 𝑢 𝑑𝑢 = sec 𝑢 + 𝑐

𝑐𝑠𝑐 𝑢 cot 𝑢 𝑑𝑢 = − csc 𝑢 + 𝑐

𝑢

𝑎

𝑢

𝑙𝑛 𝑎

[ 𝑓

( 𝑥

) ± 𝑔

( 𝑥

)] 𝑑𝑥 = ∫ 𝑓

( 𝑥

) 𝑑𝑥 ± ∫ 𝑔

( 𝑥

) 𝑑𝑥 18. ∫

𝑢

𝑢

𝑛

1

𝑛+ 1

𝑛+ 1

𝑑𝑢

√𝑎

2

−𝑢

2

𝑢

𝑎

𝑢

𝑎

− 1

𝑑𝑥

𝑥

𝑑𝑢

𝑎

2

+𝑢

2

𝑢

𝑎

𝑢

𝑎

  1. ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑢 𝑑𝑢 = − cos 𝑢 + 𝑐

𝑑𝑢

𝑢 √

𝑢

2

−𝑎

2

1

𝑎

𝑢

𝑎

  1. ∫ 𝑐𝑜𝑠 𝑢 𝑑𝑢 = sen 𝑢 + 𝑐

Integración por sustitución:

sec 𝑢

𝑛

1

𝑛+ 1

𝑛+ 1

sen 𝑢

− 1

𝑑𝑢

𝑢

𝑠𝑒𝑐 𝑢 𝑑𝑢 = 𝑙𝑛|sec 𝑢 + tan 𝑢| + 𝑐

Integral por partes:

𝑐𝑠𝑐 𝑢 𝑑𝑢 = 𝑙𝑛|csc 𝑢 − cot 𝑢| + 𝑐 24. ∫

2

𝑢 𝑑𝑢 = tan 𝑢 + 𝑐

Teorema fundamental del cálculo:

2

𝑢 𝑑𝑢 = − cot 𝑢 + 𝑐

𝑏

𝑎

𝑏

𝑎