introducción calculo integral, concepto de integral
1. Cálculo Diferencial e Integral
Resumen
En este material se presentan fórmulas de integración
y ejemplos de su aplicación.
Abstract
This material presents integration formulas and
examples for appling.
Keywords: integration formulas, integration, examples
integration .
2. Integración
Integración
Desde su origen, la noción de integral ha respondido a
necesidades geométricas como el cálculo de áreas y
volúmenes.
La técnica de integración se desarrolló sobre todo a
partir del siglo XVII, paralelamente a los avances que
tuvieron lugar en las teorías sobre derivadas y en el
cálculo diferencial.
La idea de la integral indefinida supuso un avance más
en el camino de la abstracción emprendido por las
matemáticas modernas. La integral (indefinida) asume la
condición de función en sí, susceptible de formar parte
de ecuaciones y descripciones de modelos en el gran
marco de las teorías del Análisis Matemático.
3. Integral definida: interpretación
Integral definida: interpretación
geométrica
geométrica
Estamos familiarizados con las
fórmulas de áreas de figuras
geométricas tales como
rectángulos, triángulos y
circunferencias.
a b
En la figura adjunta hemos
representado una región Ω
limitada en su parte superior por
la gráfica de una función continua
no negativa f, en su parte inferior
por el eje x, a su izquierda por la
recta x a y a su derecha por la
recta x b. El problema que nos
planteamos es el siguiente: ¿Qué
número, si lo hubiese, puede ser
considerado como el área de Ω?
4. Integral definida
Integral definida
El símbolo de la integral fue introducido por Leibniz. En
realidad es la S estirada de “suma”. Los números a y b
se denominan límites de integración (a es el límite
inferior y b es el límite superior).
La letra x es una “variable muda”; en otras palabras,
puede ser sustituida por cualquier otra letra no
utilizada hasta el momento. Así, por ejemplo, no existe
ninguna diferencia entre:
15. El proceso de integración es similar al de
derivación:
Proceso de Integración
Integral
Original
Reescribi
r
Integrar Simplificar
16. Integral indefinida
Integral indefinida
La constante C se denomina constante de integración;
es una constante arbitraria porque se le puede asignar
cualquier valor real.
La integral indefinida de una función f es realmente
una familia de funciones. Sin embargo, la integral
definida es un número.
Si f es continua en [a,b] y F es una antiderivada de f en
[a,b], se verifica que:
Regla de
Regla de
Barrow
Barrow
18. MÉTODOS DE INTEGRACIÓN
MÉTODOS DE INTEGRACIÓN
Integración por
Integración por
partes
partes
Se trata de expresar la función que queremos integrar como
producto de otras dos, de manera que:
Una de ellas sea la derivada de otra ya conocida, es decir,
podamos escribir nuestro integrando de la forma udv.
Sustitución. Cambio de
Sustitución. Cambio de
variable
variable
¿Cómo saber cuál es el cambio de variable adecuado?
Desgraciadamente no hay una respuesta mágica que conteste a la
pregunta. A veces, tendremos que probar varios cambios de variable
hasta conseguir uno bueno. Con la práctica iremos adquiriendo
mejor intuición. Como norma general, el cambio de variable nos
tiene que servir para simplificar la función.
La integral de vdu sea más fácil que la de udv.
19. Y además…
Y además…
MÉTODOS DE INTEGRACIÓN
MÉTODOS DE INTEGRACIÓN
Conviene dar algunas otras pautas para simplificar el trabajo del
cálculo de primitivas:
Funciones racionales:
Dividir, si es necesario, los polinomios.
1.
2. Factorizar el denominador.
3. Expresar la función racional como suma de fracciones
simples.
4. Integrar cada fracción simple.
Funciones trigonométricas:
Un método que siempre funciona es realizar el denominado
cambio universal:
Sin embargo, en determinadas situaciones se pueden utilizar
otras técnicas o realizar otros cambios de variable más
sencillos.
Funciones irracionales
20. APLICACIONES DE LA INTEGRAL DEFINIDA
APLICACIONES DE LA INTEGRAL DEFINIDA
Cálculo de áreas de figuras planas. (Secciones
cónicas).
Cálculo de volúmenes de sólidos de revolución.
Cálculo de volúmenes.
Cálculo de longitud de arco de curva.
Cálculo de áreas de superficies de revolución.
Cálculo de densidad y centros de masa, velocidad
y trabajo.
Cálculo de densidad de probabilidad. Medias.