8
1.5 INTEGRAL DE LA POTENCIA DE UNA SUMA La integral de la potencia de una función se obtiene aplicando: 1 ; 1 1 n n v v dv cn n Ejercicios propuestos 3 2 2 2 3 3 2 2 1 2 2 2 1 2 2 2 3 ( ) 2) ( )( ) 3 ; 6 1 4) 6 (5 3 ) ( 8) 5 3 5 3 ; 6 2 6) 2( ) 2 ( ) ; 2 1 1 8) ( ) ( ) 2 2 3 ; 10 a bx a bx b dx c v a bx dv bdx xdx x x dx c x x v x dv xdx xdx xa x dx a x c a x v a x dv xdx a bt bdt a bt bdt a bt c v a bt dv bdt 1 2 2 2 2 (2 3) 1 1 (2 3)(s 3) 3 4 2 4 3 s ds s s ds s s c s s

Terea 2 calculo

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Page 1: Terea 2 calculo

1.5 INTEGRAL DE LA POTENCIA DE UNA SUMA

La integral de la potencia de una función se obtiene aplicando:

1

; 11

nn v

v dv c nn

Ejercicios propuestos

32

2 2

3 3 2

2

1

2 221

2 2

2

3

( )2) ( ) ( )

3

;

6 14) 6 (5 3 )

( 8) 5 3

5 3 ; 6

26) 2 ( ) 2

( )

; 2

1 18) ( ) ( )

2 2 3

;

10

a bxa bx b dx c

v a bx dv bdx

xdxx x dx c

x x

v x dv xdx

xdxx a x dx a x c

a x

v a x dv xdx

a btbdt a bt bdt a bt c

v a bt dv bdt

1

2 22

2

(2 3) 1 1(2 3)(s 3 ) 3

4 24 3

s dss s ds s s c

s s

Page 2: Terea 2 calculo

Casos especiales

2 3 2 42 3 2 3

2

2 22 2

2

1 1

3 2 3 2 3 32 2

3 2

1

2

(7 1) 1 1 (7 1)2) (7 1) (7 1) 14

2 2 28 112

7 1; 14

1 (2 )4) (2 ) 2 (2 )

2 4

2 ; 2

1 26) ( 2) ( 2) 3 ( 2)

3 9

2; 3

8) (4 ) 2

x xxdx x xdx x xdx c

v x dv xdx

xx x dx x x dx c

v x dv xdx

x x dx x x dx x c

v x dv x dx

x d

1

32

1

2 2 2 32

2

2 2 2 2

2 2 2

2

122 3 2

3

42 (4 ) (4 )

3

4 ;

1 110 3 2 4 (3 2 ) (3 2 )

4 6

3 2 ; 4

3 3 312 3 ( 3) 2 ( 3)

( 3) 2 2( 3)

3; 2

2 214) 2 ( )

3

x x dx x

v x dv dx

u u du u u du u c

v u dv udu

xdxx dx x x dx c

x x

v x dv xdx

x dxx a bx dx

a bx

1

2 3 32

3 2

1 1

2 2

2

2

4 2

43 ( )

3

: 3

116) (1 ) 2 (1 ) 4 1

2 2 2 21

2

11 ;

2 2

418)

( 2)

20

bx a bx dx a bx cb b

v a bx dv bx dx

dv v v vdv dv c

v

vv dv dv

x xdx

x

x x dx

Page 3: Terea 2 calculo

1.6 INTEGRAL DE LAS FUNCIONES EXPONENCIALES

Una función exponencial es una potencia cuyo exponente es variable. En el

presente curso nos referimos a dos tipos de funciones:

Cuando la base es constante y el exponente es variable. Se expresa de manera

general ua y su integral queda definida por la expresión:

lna

vv a

a dv c

Cuando la base es la constante e (cuyo equivalente es el número 2.7182…) y el

exponente es variable; se expresa de manera general ve y su integral queda

definida por la siguiente expresión:

v ve dv e c

Page 4: Terea 2 calculo

Ejercicios propuestos

2

2 2

2

2 2

22

55

2

2

4 4

4 4

1 82) 8

2 ln8

34) 3 5

ln

16) 2

2 2ln

; 2

1 108) 10 10 2

2 2ln10

; 2

1 110 7 7 4

7 4 7 (4ln 7)

4 ; 4

12) 5

xx

xx

xx x

x Hx H x H

x x

x x

dx c

aa dx c

a

baba xdx ba xdx c

a

v x dv xdx

xdx xdx c

v x H dv xdx

dxdx dx c

v x dv dx

e

22 2

1 1

2 2

1

2

1 1

2 2

1

2

1 55 2

2 2

2 ; 2

1 514) 5 5

;

116) ( ) 2 ( ) 2

2

1;

2

118) 2 2

2

1 1;

2 2

220) (2 )

tt t

ayay ay

xx x x

x xx x

x xx

edt e dt c

v t dt dt

ee dy e ady c

a a

v ay dv ady

edx e x dx e x dx e c

x

x x dv x dx

e dx e dx e dx e c

v x dv dx

edx e

x

1 1

2 2

1

2

2 2 4 2 4 2

22 2 2

1 2(2 )( ) 2 (2 )

2 ln(2 )

1;

2

122) ( 3) 6 9 3 9

4

4 1 2 424) 4 4 2 4

2

xx

x x x x x

xx x x

x x x x

x xx

ex dx e x dx c

e

v x dv x dx

e dx e dx e dx dx e e x c

edx e e dx e dx e e dx e dx e dx c

e ee

Page 5: Terea 2 calculo

1 1

2 2

1

2

2 2 2

12) 2 2ln sec

2 2 2 2

1;

2 2

3 34) 3 2 3 2 2 2 ln 2

2 2

2 ; 2

16) (x) 2 ( ) 2 ln

2

1;

2

3 2 38) sec sec ln sec

3 2 3 3 2 3

x x xtg dx tg dx c

xv dv dx

ctg xdx ctg xdx ctg xdx sen x c

v x dv dx

ctg xdx ctg x dx ctg x x dx sen x c

x

v x dv x

x x xxdx xdx

2

2

3

2;

3 3

1 110) sec sec ln ln sec

ln ln

; ln

12) 2csc(3 2 ) ln csc(3 2 ) ctg(3 2 ) c

3 2 ; 2

1 114) (sec ) 2 sec 2 2ln sec 2ln c

2 2 2 2 2 2 2 2

x x x x x x

x x

xtg c

xv dv xdx

a a dx a a adx a tga ca a

v a dv a a

x dx x x

v x dv dx

x x x x x xtg dx dx tg dx tg

os2

1;

2 2

xc

xv dv dx

1.7 INTEGRALES EN QUE INTERVIENES LA TANGENTE, COTAGENTE,

SECANTE Y COSECANTE.

Las integrales a las que nos referiremos en este capítulo están dadas por las

siguientes expresiones:

ln ; ln sec

ln

sec ln sec

csc ln csc

tgvdv cosv c v c

ctgvdv senv c

vdv v tgv c

vdv v ctgv c

Ejercicios propuestos

Page 6: Terea 2 calculo

2do caso Cuando el integrando es una fracción que tiene la forma

dv

v

Ejercicios propuestos

2

2

2 12) ln 3 cos2

3 cos2 2

3 cos2 ; 2 2

csc4) ln 3

3

3 ;dv csc

sen xdxx c

x

v x dv sen xdx

udu ctgu c

ctgu

v ctgu udu

3er caso

Algunas veces para integrar fracciones que contienen en su denominador la

función trigonométrica de una variable y en su numerador el diferencial de la

variable, para integrarse deberá primeramente factorizarse, enseguida sustituirla

por su identidad recíproca y después aplicar la fórmula de integración

correspondiente.

Ejercicios propuestos

2

2 2 2

2

2

1 1

2 2

1

2

2) ( ) ln cos( )( )

;

14) csc ( ) 2 csc ( ) 2 ln csc cot

2

1;

2

1 16) 2 ln cos

2 2

; 2

xx x x

x

x

bdt btg a bt dt a bt c

ctg a bt

v a bt dv bdt

adx a x x dx a x x dx a x x c

xsen x

v x dv x

xedx xtge dx xtge dx e c

ctge

v e dv xdx

1.8 INTEGTALES QUE CONDUCEN A LAS FUNCIONES TRIGONOMETRICAS

En este apartado nos referiremos a las integrales que conducen a las funciones

trigonométricas, principalmente a las integrales de los diferenciales de las

funciones trigonométricas que están dadas por las siguientes expresiones y que

se obtienen a partir de sus derivadas.

Page 7: Terea 2 calculo

2

2

cosv

cos

sec

csc

sec sec

csc csc

dv senv c

senvdv v c

vdv tgv c

vdv ctgv c

vtgvdv v c

vctgvdv v c

Ejercicios propuestos

2 2 2

2

122 2

12) cos 2 cos 2

2 2 2 2

1;

2 2

1 14) cos(1 ) 2cos(1 ) xdx (1 ) c

2 2

1 ; 2

2 4 1 46) ( ) ( ) cos( )

3 2 3 2 2 3 2

1 1;

2 2

csc (1 )8) csc (1 )( )

x x xdx dx sen c

xv dv dx

x xdx x sen x

v x dv xdx

x x xsen a dx sen a dx a c

v dv dx

xdx x x dx

x

1

2 2

1

2

2 2

12 csc (1 )( ) 2 (1 )

2

1;

2

10) sec

;

112) ( 4 sec ) 4 sec cos 4 2ln sec

2 2 4 2

2 2 214) 3 3 3

3csc3 3 9

x x x x

x x

x x dx ctg x

v x dv x dx

sene tge e dx e c

v e dv e dx

y y ysen y tg y dy sen ydy tg dy ydy y tgy c

dusen udu sen

u

2

cos39

udu u c

Caso especial

Para la integración de algunas expresiones racionales trigonométricas, cuyo

denominador es un binomio que no admite alguna sustitución, deberá multiplicarse

tanto el numerador como el denominador por el conjugado del denominador y

enseguida hacer las operaciones y sustituciones necesarias.

Page 8: Terea 2 calculo

Ejercicios propuestos

2

2 2 2

2 2

2 1 cos2 1 cos2 1 cos2 12) 2 2 2 cos2 ( 2 )

1 cos2 1 cos2 1 cos 2 2 2

1 1 12 2csc 2 2cos2 ( 2 ) cot 2 cot 2 csc2

2 2 2

5 1 24)

1 2 1

dx x x x dxdx dx x sen x dx

x x x sen x sen x

xdx x sen x dx x c x x csen x

dx sen x

sen x

2

2 2

2 2

1 2 15 5 2 ( 2 )

2 cos 2 cos 2

1 1 5 5 1 5 55 sec 2 2 2 ( 2 ) 2 2 2

2 2 2 2 cos2 2 2

sen x dxdx sen x cos x dx

sen x x x

xdx sen x cos x dx tg x c tg x sen x cx