2_MÉTODO DE INTEGRACIÓN O SUSTITUCIÓN DE VARIABLES.ppt

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  • 7/23/2019 2_MTODO DE INTEGRACIN O SUSTITUCIN DE VARIABLES.ppt

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    Excelencia Acadmica para un mundo globalizadoExcelencia Acadmica para un mundo globalizado

    Mg. Miguel Chumpitaz C

    EMAS:

    1)IN EGRACIN POR SUS I UCIN O

    CAMBIO DE VARIABLE.

    2)IN EGRACIN DE FUNCIONES

    RIGONOM RICAS

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    El mtodo de integracin por sustitucin o cambiode variable se basa en la derivada de la funcincompuesta.

    Para cambiar de variableidentificamos una parte delo que se va a integrar con una nueva variable t, demodo que se obtenga una integral ms sencilla.

    IN EGRACIN POR SUS I UCIN O CAMBIO DE VARIABLE

    += CxFdxuuf )(')('

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    Pasos para integrar por cambio de variable:

    1) Se hace el cambio de variable yse diferencia en los dos trminos:Se despeja u y dx, sustituyendoen la integral:

    ) Si la integral resultante es m!ssencilla, integramos:

    ") Se vuelve a la variable inicial:

    dxuuf ')('

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    Ejercici!:

    1

    x ln xdx

    x3

    x4+ 2 dx =

    sen32x .cos 2x dx =

    dxxx 232 )1(2 +

    dxxx + 12

    dxxx 127 2 +

    dx

    x

    x

    3 256

    2

    x

    dx

    32 +

    dxxx 52 )1(12

    dx

    x

    x

    9

    6

    3

    2

    dxxx 7

    )1(72 +

    dxxx3 228 +

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    2.

    1.

    3.

    4.

    5.

    Cxtgxdx += cosln

    Cxsenxdx += cos

    Csenxxdx +=cos

    IN EGRACIN DE FUNCIONES

    RIGONOM RICAS

    Csenxctgxdx += ln

    Cx

    tgCtgxxxdx +

    +=++=42

    (lnseclnsec

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    8.

    7.

    9.

    10.

    Cxtgxdxx += sec.sec

    Cctgxxdxc += 2cos

    IN EGRACIN DE FUNCIONES

    RIGONOM RICAS

    Ccxctgxdxcx += cos.cos

    Ctgxxdx += 2sec

    6. Cx

    tgCctgxecxecxdx +=+=2

    lncoslncos

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    Ejercici!:

    xdxsen 35

    dx

    xsen

    3

    4xdxsenx 5.5cos 44

    dxxsen )3(2 xdxxsen 5cos.3

    xdxcxctgx 2cos.dxxsen )4(3

    dxx)3(cos5

    xdx5cos

    dxxsen )2(3

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    #uando un integrando contiene potencias enteras dex y potencias enteras de alguna de las expresiones:

    , o bienes posible $ue se puedan evaluar por medio de unasustitucin trigonomtrica%

    22xa 22 xa + 22 ax

    &'(*+#&-' ./&'( S0S(&(0#&-'(+&*'.2(+

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    22xa

    En este caso utilizaremos la siguiente

    representacin:

    A partir de ella, definimos

    22xa

    xa

    )(aSenx=

    CA! ": #ntegrandos que contienen

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    Excelencia Acadmica para un mundo globalizadoExcelencia Acadmica para un mundo globalizado

    22xa +

    En este caso utilizaremos la siguiente

    representacin:

    A partir de ella, definimos

    22xa +

    x

    a

    )(aTanx=

    CA! $: #ntegrandos que contienen

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    Excelencia Acadmica para un mundo globalizadoExcelencia Acadmica para un mundo globalizado

    22ax

    En este caso utilizaremos la siguiente

    representacin:

    A partir de ella, definimos

    22ax

    x

    a

    )(aSecx=

    CA! %: #ntegrandos que contienen

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    Para resolver una integral mediante el m&todo de

    sustitucin trigonom&trica 'a( que seguir el siguienteproceso:".Proponer la sustitucin adecuada.$.)eemplazar los t&rminos en la integral a partir de lasustitucin propuesta.

    %.)esolver la integral equivalente obtenida al reemplazarlos t&rminos a partir de la sustitucin propuesta.*.E+presar la solucin de la integral equivalente ent&rminos de la sustitucin original.

    PROCESO DE IN EGRACIN MEDIAN E

    SUS I UCIN RIGONOM RICA

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    Resolver:

    Como el radical tiene la forma con a = 4, tenemos una integraldel CASO 2 y:

    El cambio indicado es:Con ello, tenemos la siguiente representacin gr!"ca:

    + 216 xxdx

    22 xa +

    )(4 Tanx=

    S30#&-':

    )eemplazando los t&rminos en la integral propuesta tenemos:

    216 x+

    x

    4

    )(4 Tanx=

    22 161616 Tanx +=+ )1(16 2Tan+=

    SecSec 416 2 ==

    dSecdx 24=

    =+

    SecTan

    dSec

    xx

    dx

    44

    4

    16

    2

    2

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    implificando:

    Esta ltima representa la integral equivalente.

    ==

    dSen

    dCosSen

    Cos 1

    4

    1

    /

    /1

    4

    1 =

    +

    SecTan

    dSec

    xx

    dx

    44

    4

    16

    2

    2 =

    Tan

    dSec

    4

    1

    =+

    dCsc

    xx

    dx

    4

    1

    16

    2

    %. Enseguida procedemos a resolver la integral equivalente. Como:

    Entonces:

    *. E+presando lo anterior en funcin de los t&rminos originales,

    tenemos finalmente que:

    cCotuCscuCscudu +=

    ln

    cCotCscdCscxx

    dx+==

    + ln4

    1

    4

    1

    162

    cxx

    x+

    +=

    416ln

    4

    1

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    Ejercici!:

    dx

    x

    x

    2

    2

    25

    dxx

    x

    29 +

    2/32)1( x

    dx

    dxx

    x

    4

    2 9

    dxx + 21

    42x

    dx