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Integración Indefinida: Ejercicios Resueltos y Explicaciones, Ejercicios de Matemáticas

Integrales indefinidas ejercicios

Tipo: Ejercicios

2020/2021

Subido el 11/02/2021

Rjeieie
Rjeieie 🇪🇸

1 documento

1 / 32

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bg1
INTEGRALES INDEFINIDAS RESUELTAS
1
RELACIÓN DE EJERCICIOS DE INTEGRALES.
1.
dxx5
k
x
k
x
dxx
615
615
5
2.
dxxx )(
k
xx
k
xx
k
xx
dxxxdxxx 3
2
2
2
3
2
1
2
1
11
)()(
32
2
3
2
1
2
1
11
2/1
k
xxx 3
2
2
2
3.
dx
xx
x
4
3
Sol:
kxxx 2
10
1
6
kxxxk
x
x 2
5
10
1
6
52
1
6
4.
x
dxx2
Sol:
kxx
2
5
2
k
xx
k
x
k
x
k
x
dxxdx
x
x
x
dxx
5
2
5
2
2
5
1
2
3
25
2
5
1
2
3
2
3
2
1
22
5.
dx
xx
x
2
41
2
Sol:
kx
x
x 2
81
kx
xx
dxxxdx
xx
x2
1
2
3
4
12
)24(2
41 1
2
3
12
2
3
2
2
kx
x
x
kx
x
x
kx
xx
2
81
2
1
8
1
2
2
1
4
12
1
2
1
1
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff
pf12
pf13
pf14
pf15
pf16
pf17
pf18
pf19
pf1a
pf1b
pf1c
pf1d
pf1e
pf1f
pf20

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¡Descarga Integración Indefinida: Ejercicios Resueltos y Explicaciones y más Ejercicios en PDF de Matemáticas solo en Docsity!

RELACIÓN DE EJERCICIOS DE INTEGRALES.

x dx

5

k

x k

x x dx    

51 6 5

( xx ) dx

^ 

k

x x k

x x k

x x x xdx x x dx 3

2 2 3

3 21 2

1 11 1 / 2

k

x x x    3

2

  1. dx

x x

 x

Sol: xx xk 2 10

  

k

x x k

x x dx x x dx

x x

x 2

5 2

1 1 2

3 1 2

1

2

3 2

1

k x x x k

xx     

2

5

 (^) x

x dx 2 Sol: x xk 2 5

k

x x k

x k

x k

x dx x dx

x

x

x

x dx       

2 5 2

1 5 2

3

2

3

2

1

2 2

  1. dx

 x x x

2 Sol: x k x (^) x

 ^   

x k

x x dx x x dx x (^) x x

1 2

3 21 2

3 2 2

x k x x

x k

x

x

x k

x x            

 

^  2

1 8 2

1 8

1 2

2

1

4 1 2

1

2

1 1

^4 x

dx Sol: xk 4 3 3

k x k

x k

x k

x x dx x

dx       

 

  

4 3

4

3 4

1 3 4

1

4

1

(^4 )

  1. dx x

x

2

3

 Sol: x x x k

x  ^3  23 2

5 3 4

  K

x x x dx x x dx x x x dx x

x

1 3

8 5 3

2 3

5 4

2 3

1 2

2

3

2

  x   xxK   x   xxK3 5 3 8 3

1 3

**8 5

4**

  x   x xxK

(^5 23 )

. 3. 4

  1. dx x

L x  

Sol: L xk 2 2

k

x dx f f dx x

dx x x

x   

(Ln( )) '

Ln( )

Ln( )

2

xxdx

2 tg sec Sol:  tg xk 2

k

x x x dx f f dx   

(tg ) tg sec '

2 2 1

sen xcos xdx

2 Sol: k

x3

sen 3

k

x x x dx f f dx   

sen sen cos '

3 2 2

  1. xxdx

cos sen 3 Sol: k

x   4

cos 4

k

x x x dx x x dx f f

cos cos sen cos ( sen )

4

'

3 3

3

  1. dx x

x

 cos^2

tg Sol: k

x2

tg

2

k

x dx x

dx x x

x

f

f

tg

cos

tg cos

tg

2

'

2 2 (^1) 

  1. dx x

x   (^) sen^2

cotg Sol: k

x   2

cotg

2

k

x dx x

dx x x

x   

   

cotg

sen

1 cotg sen

cotg

2

2 2

  1. dx x x

  (^) cos tg1

1 2 Sol: 2 tg x1k

k x k

x x dx x

dx x x

2 tg 1

(tg 1 ) (tg 1 ) cos

cos tg 1

1

2

1

2 2

dx x

x

1

L( 1 )

Sol: k

x

L ( 1 )

2

k

x dx x

dx x x

x

f f

L ( 1 )
L( 1 )
L ( 1 )

2

'

dx x

x

2 sen 1

cos Sol: 2 sen x1k

k x k

x dx x x dx x

x

f f

2 sen 1

( 2 sen 1 )

2

2 cos ( 2 sen 1 ) 2

2 sen 1

cos 2

1

2

1

' 1 / 2

  1. dx x

x

 ( 1  cos 2 )^2

sen 2 Sol: k x

2 ( 1cos 2 )

 

k

x dx x x dx x

x

1

( 1 cos 2 )

2

2 sen 2 ( 1 cos 2 ) 2

( 1 cos 2 )

sen 2 1 2 2

k x

2 ( 1 cos 2 )

  1. dx

x

x

 1  sen^2

sen 2 Sol:  xk 2 2 1 sen

  dx x x dx x x x dx x

x

f (^) f

1 / 2

2

1 2

'

2

1 2 2

sen 2 ( 1 sen ) 2sen cos ( 1 sen ) 1 sen

sen 2

k x k

x    

2

2

1 2 2 1 sen

( 1 sen )

  1. dx x

x

 (^) cos^2

tg 1 Sol: x   k

3 (tg 1 ) 3

k x k

x dx x

dx x x

x    

3

2

3

2

2

1

2 (tg^1 ) 3

(tg 1 )

cos

(tg 1 ) cos

tg 1

  1. dx x

x

 ( 2  3 sen 2 )^3

cos 2 Sol: k x

( 2 3 sen 2 )

 

k

x dx x x dx x

x

2

( 2 3 sen 2 )

6

6 cos 2 ( 2 3 sen 2 ) 6

( 2 3 sen 2 )

cos 2 2 3 3

k x

( 2 3 sen 2 )

  1. dx

x

x

^3 cos^4

sen 3 Sol: k x

(^3) cos 3

k x

k

x dx x xdx x

x

f f

 

  ^3

3

1

3

4

'

(^3 4) cos 3

cos 3

3

3sen 3 cos 3 3

cos 3

sen 3

4 / 3

2 Ln x dx

 x

Sol:

3 Ln

3

xk

2 3 Ln 2 1 Ln Ln 3

x dx x x dx k x x

    

  x

dx

5 2

Sol: L 52 xk 2

dx f k x k f

f dx x x

dx    

Ln 5 2 2

Ln

  1. dx x x

x

(^) 2 Sol: L x2 x3k 2

dx x x k x x

x dx x x

x dx x x

x      

L 2 3

2 2 2

Ln

dx

 x  x

Sol: Ln Ln xk

Ln | | Ln | Ln | Ln Ln

dx dx (^) x f dx f k x k x x x f

tg xdx Sol:  Lncos xk

    dx x K x

x dx x

x x dx Lncos cos

sen

cos

sen tg

tg 2 xdx Sol:  Lcos 2 xk 2

    dx x K x

x dx x

x x dx Lncos 2 2

cos 2

2 sen 2

2

cos 2

sen 2 tg 2

ctg xdx Sol: Lnsen xk

dx x K x

x xdx    

Lnsen sen

cos ctg

ctg(5 x7 ) dx Sol: Lsen(5 x7 )k 5

dx x K x

x dx x

x x dx     

Lnsen(5 7 ) 5

sen(5 7 )

5 cos(5 7 )

5

sen(5 7 )

cos(5 7 ) ctg(5 7 )

 x

dx

ctg 3

Sol:  L cos 3 xk 3

     dx x K x

x dx x

x x dx x

dx Lncos 3 3

cos 3

3 sen 3

3

cos 3

sen 3 tg 3 ctg 3

dx

x

3

ctg Sol: k

x3

3Lsen

K

x dx x

x

dx x

x

dx

x        

3 Lnsen

sen

cos 3

sen

cos

ctg

e e dx x x (ctg ) Sol: e k x L sen

dx e K e

e e e e dx x x

x x x x     

Lnsen sen

(cos ) (ctg )

dx

x x 4

tg 4 ctg Sol: k

xx   4

Ln cos 4 4 Ln sen 4

Sol:

dx x

x

dx x

x dx x

x

x

x dx

x x

sen

cos

cos 4

sen 4

sen

cos

cos 4

sen 4

4

tg 4 ctg

k

x dx x x

x

dx x

x    

Lncos 4 4 Ln sen 4

sen

cos 4

cos 4

4 sen 4

4

  1. dx x

x

 2 sen  3

cos Sol: Ln( 2 sen x3 )k 2

dx x k x

x dx x

x    

Ln( 2 sen 3 ) 2

2 sen 3

2 cos

2

2 sen 3

cos

  x x

dx

( 1 )arc tg

(^) 2 Sol: Ln arctg xk

dx x k x

x x x

dx  

Ln arctg arctg

( 1 )arctg

2 2

 cos^2 x ( 3 tg x  1 )

dx Sol: Ln( 3 tg x1 )k 3

dx x k x

x dx x

x x x

dx    

Ln( 3 tg 1 ) 3

3 tg 1

cos

3 tg 1

cos

cos ( 3 tg 1 )

2 2 2

57. ^ 

e dx

2 x^2 Sol: e k

x

4 4

 e  dx e dx e dx e k

x x x x    

2 2 4 4 4 4

e dx

3 x Sol: e k x    3 3

e dx e dx e k x x x        

3 3 3 3

e dx

x x 5 Sol: k

e x xLn 51

k

e e k e

e edx e

e dx e dx

x x x x x x x  

   Ln 5 1

Ln( 5 )

( 5 ) Ln( 5 ) Ln( 5 )

ea dx 5 x 5 x Sol: k a

a e

x x  

5 L

5 5

a k a

a adx e a

e a dx e dx 5 x 5 x 5 x 5 x 5 x 5 x 5 Ln

5 Ln 5 Ln

k a

a e

x x  

5 L

5 5

  e x dx

x x ( 2 )

(^243) Sol: e k

x x

(^2)  43

2

e x dx e x dx e k

x x x x x x     

     

(^24 )

2

  1. dx a b

a b x x

x x

2 ( ) Sol: x k a b

a

b

b

a

x x

L L

dx a

b

b

a dx a b

b

a b

a dx a b

a a b b dx a b

a b x

x

x

x

x x

x

x x

x

x x

x x x x

x x

x x 2 2

2 2 2 2 2

x k a

b

a

b b

a

b

a

dx a

b

b

a

x x x x 2

Ln

Ln

x k a

b

b b a

a

a b

x x 2 Ln Ln

Ln Ln

x k a b

a

b

b

a

x k a b

a

b

a b

b

a

x x x x

L L

Ln Ln Ln Ln

dx e

e x

x

Sol: e k x Ln( 34 )4

dx e k e

e dx e

e (^) x x

x

x

x    

Ln( 3 4 ) 4

cos 5 xdx Sol: sen 5 xk 5

xdx xdx f x f xdx f x kxk

sen 5 5

5 cos 5 '( ) cos ( ) sen ( ) 5

cos 5

  1. dx

x

sen Sol: k

x   3

3 cos

    

     

k

x dx f x f xdx f x k

x dx

x ) 3

'( ) sen ( ) cos ( ) 3 ( cos 3

sen 3

1 3 3

sen

k

x    3

3 cos

  1. sec(^7 x^^2 ) dx

2

Sol: tg(^7 x^ ^^2 )k 7

x dx 7 sec( 7 x 2 ) dx f '( x )sec f ( x ) dx tg f ( x ) k 7

sec ( 7 2 ) 2 2 2

tg( 7 x2 )k 7

x x dx

2 cos 3 Sol: xk 2 sen 3 6

x x dxx x dxxk

sen( 3 ) 6

6 cos( 3 ) 6

cos( 3 ) 2 2 2

 9  4 x^2

dx Sol: k

x )3

arcsen( 2

2 2 2 2 2

(^9 4) x

dx

x

dx

x

dx

x

dx

x

dx

k

x

f x

f xdx

x

dx   

arcsen( 2

2 2

 a^2  b^2 x^2

dx Sol: k a

bx

b

arcsen( )

2 2 2

2

2 2 2

2 2 2 1

a

bx

dx a

b

b

a

a

a

bx

dx

a

a

bx a

dx

a

b x a

dx

a b x

dx

k a

bx

f x b

f xdx

a

bx

dx a

b

b

arcsen( )

2 2

  1. dx e

e x

x

Sol: e k x Ln( 34 )4

dx e k f x

f x dx e

e dx e

e (^) x x

x

x

x    

Ln( 3 4 ) 4

  1. dx e

e x

x

 ^2

2

Sol: e k

x Ln( 2)2

dx e k f x

f x dx e

e dx e

e (^) x x

x

x

x    

Ln( 2 ) 2

2 2

2

2

2

  1. dx e

e x

x

 1 ^2

Sol: e^ k

x arctg( )

dx f x k e k f x

f x dx e

e dx e

e (^) x x

x

x

x   

arctg ( ) arctg( ) 1 ( ( ))

2 2 2

 1  2 x^2

dx Sol: arctg( 2 x )k 2

dx x k f x

f x

x

dx

x

dx

x

dx   

arctg( 2 ) 2

2 2 2 2

 4  x^2

dx Sol: k

x )2

arctg( 2

k

x

x

dx

x

dx

x

dx

x

dx  

 

arctg( 2

2 2 2 2

 (^) x^4  a^4

xdx Sol: k a

x

a

arctg( )2

2

2

2

2

2

2

(^22)

2 4

2

(^42)

4

4 4

4

4 4

4 4

1

a

x

dx a

x a

a

a

x

xdx

a

a

x

xdx

a

a

x a

xdx

x a

xdx

k a

x

a

a

x

dx a

x

a

arctg( ) 2

2

2

2 2

2

2

2 2

 a  x

xdx 2 2 sen

cos Sol: k a

x

a

sen arctg(

2 2

2

2 2

2

2 2

2 2 sen 1

1 cos

sen 1

1 cos

sen ( 1

cos

sen

cos

a

x

xdx

a

a

x

xdx

a

a

x a

xdx

a x

xdx

k a

x

a

a

x

xdx a a

a

x

xdx a a a

sen arctg(

sen 1

cos

sen 1

cos

2 2 2

k t k t k

t xdt tdt t dt x

t dx x

x (^) 2 3 2 3

3

2

1

una vez realizada la integral hay que deshacer el cambio de variable y volver a la variable x,

con lo que nos quedará:

  xk 3 ( 1 ) 3

  1. dx

 x 1  x

Sol: 4 1xk

   

  x dx f f dx x

dx x x

dx x x

1 2

1

  k x k

x    

2

1

Veamos como podemos realizar esta misma integral por el método de sustitución o cambio

de variable.

Haciendo el cambio 1xt , calculamos dx : dx dt dx xdt x

   y

sustituimos en nuestra integral:

k t k t k

t dt t dt t

xdt x t

dx x x

2 1

1

2

1

una vez realizada la integral hay que deshacer el cambio de variable y volver a la variable x,

con lo que nos quedará:

4 1xk

x x1 dx Sol: x   x ^2  k

3 2

5 ( 1 ) 3

Hacemos la sustitución 1 1 2 2 x   txt

Calculamos la diferencial de x : dx2 t****. dt y sustituimos en la integral que deseamos calcular. Tendremos:

k

t t x x dx t t tdt t t dt t t dt 5 3

5 3 2 2 2 2 4 2

  t   tk   x    x ^2  k

3 2

5 5 3 ( 1 ) 3

x xdx 2 7 ( 5 3 ) Sol: x   k 2 8 ( 5 3 ) 80

Directamente:

k

x x x dx x x dx f f dx 8

2 8 2 7 2 7 7

x   k

2 8 ( 5 3 ) 80

Por sustitución:

Hacemos x

dt x t xdx dt dx 10

2       y sustituimos en nuestra integral

k x k

t t dt x

dt x xdxxt       

2 8

8 2 7 7 7 ( 5 3 ) 80

x xdx 10 ( 2 5 ) Sol: k

x x  

12 11

Por sustitución:

Hacemos dx dt

t x t x 2

    y sustituimos en nuestra integral

t dt t t dt t t dt

t x x dx ( 5 ) 4

10 10 10 11 10

k

x x k

t t  

12 11 12 11

xe dx

x Sol: e x k x (1 )

Por el método de integración por partes:

xe e dx xe e k x e k dv e dx v e

u x du dx xe dx x x x x x x x

x         

 x x  dx  x x  x  k  x ^ x   k

Ln( ) Ln( ) Ln( ) 1

x sen xdx Sol: sen x  x cos x  k

Por el método de integración por partes:

x x xdx dv xdx v x

u x du dx x xdx cos cos sen cos

sen

  x xxdx  x xxk

cos cos cos sen

x xdx

2

cos Sol: x x x k

x

  cos 2 

sen 2

2

Por el método de integración por partes, hacemos uxdudx y dv xdx 2cos

Para calcular el valor de v recurrimos a las razones trigonométricas del ángulo mitad y

tendremos que 2

1 cos 2 cos

2 x x

. Por tanto,

sen 2 ) 2

( 1 cos 2 ) 2

1 cos 2 cos

2 dx xdx x x

x v xdx    

En consecuencia:

x xdx x x x x sen 2 x ) dx 2

sen 2 ) 2

cos

2

x k

x x x x x xdx x x x cos 2 4

sen 2 ) 2

sen 2 ) 2

sen 2 ) 2

2 2 2

x x x k

x x k

xxx x       cos 28

sen 2 4

cos 2 8

sen 2 4

2 2 2

e xdx

x cos Sol: e x x k

x  

 (sen cos ) 2

 

   e x e xdx dv xdx v x

u e du e dx I e xdx

x x

x x x sen sen cos sen

cos

   e xe xdx

x x sen sen

Al aplicar el método de partes nos ha quedado una integral del mismo tipo que la que

pretendemos calcular, por lo que volvemos a aplicar el mismo método. En ella hacemos:

sen cos

x x u e du e dx

dv x dx v x

     

   

Sustituyendo en la expresión anterior nos queda:

     I e x e xdx e x x e x e dx x x x x x sen sen sen cos cos ( )

    e xxexe dx x x x sen cos cos

es decir, volvemos a la misma integral que pretendemos calcular. Entonces:

(sen cos ) sen cos 2 sen cos 2

x x x x x e^ x^ x I e x x e I I e x x e I

               

En consecuencia:

k

e x x I e xdx

x x

 

(sen cos ) cos

Ln(1x ) dx Sol:  x( 1x )Ln( 1x )k

dx x

x x x dv dx v x

dx x

u x du x dx 1

1 Ln(1 )

Ln(1 ) Ln(1 )

   dx x

dx x x x

x dx x x x

x x x 1

Ln(1 ) 1 1

Ln(1 ) 1

Ln(1 )

x Ln(1x )  xLn(1x )   kx Ln(1x )xLn(1x )k

  x( 1x )Ln( 1x )k