Cálculo De Primitivas

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Resumen de los principales métodos para el cálculo de primitivas.

Resumen de los principales métodos para el cálculo de primitivas.

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  • gracias!!!!!! me ha servido muchísimo para así repasar!! lo explicas de maravilla! :D
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  • 1. Cálculo de Primitivas ¿Qué método elegir? IES Pirámide Fernando Salamero
  • 2. f (x) dx
  • 3. La resolución de una integral indefinida requiere un ejercicio de pensamiento creativo. f (x) dx
  • 4. La intuición, una vez desarrollada, cobra un papel fundamental. f (x) dx
  • 5. f (x) dx En el entreacto, debemos ir reflexionando, siguiendo un proceso metódico.
  • 6. f (x) dx Así que vamos a ir haciéndonos preguntas para llegar al método correcto...
  • 7. f (x) dx
  • 8. 1. ¿Se trata de una integral inmediata?
  • 9. 1. ¿Se trata de una integral inmediata? Primero nos hemos de preguntar si aparece directamente en nuestras tablas...
  • 10. 1. ¿Se trata de una integral inmediata? dx x
  • 11. 1. ¿Se trata de una integral inmediata? dx = ln |x| + k x
  • 12. 1. ¿Se trata de una integral inmediata? dx = ln |x| + k x 2x dx 1+x 2
  • 13. 1. ¿Se trata de una integral inmediata? dx = ln |x| + k x 2x dx = ln |1 + x2 | + k 1 + x2
  • 14. 1. ¿Se trata de una integral inmediata? dx = ln |x| + k x 2x dx = ln |1 + x2 | + k 1 + x2 dx 1 + x2
  • 15. 1. ¿Se trata de una integral inmediata? dx = ln |x| + k x 2x dx = ln |1 + x2 | + k 1 + x2 dx = arctan x + k 1+x 2
  • 16. 1. ¿Se trata de una integral inmediata? dx = ln |x| + k x 2x dx = ln |1 + x2 | + k 1 + x2 dx = arctan x + k 1+x 2 cos x dx 1 + sin2 x
  • 17. 1. ¿Se trata de una integral inmediata? dx = ln |x| + k x 2x dx = ln |1 + x2 | + k 1 + x2 dx = arctan x + k 1+x 2 cos x dx = arctan(sin x) + k 1 + sin2 x
  • 18. ... o si lo hace con una pequeña modificación.
  • 19. ... o si lo hace con una pequeña modificación. x 1 2x 1 dx = dx = ln(1 + x2 ) + k 1 + x2 2 1 + x2 2
  • 20. ... o si lo hace con una pequeña modificación. x 1 2x 1 dx = dx = ln(1 + x2 ) + k 1 + x2 2 1 + x2 2 sin 3x dx 1 + cos2 3x
  • 21. ... o si lo hace con una pequeña modificación. x 1 2x 1 dx = dx = ln(1 + x2 ) + k 1 + x2 2 1 + x2 2 sin 3x dx 1 + cos2 3x 1 −(3 sin 3x) =− dx 3 1 + cos2 3x
  • 22. ... o si lo hace con una pequeña modificación. x 1 2x 1 dx = dx = ln(1 + x2 ) + k 1 + x2 2 1 + x2 2 sin 3x dx 1 + cos2 3x 1 −(3 sin 3x) =− dx 3 1 + cos2 3x 1 = − arctan(cos 3x) + k 3
  • 23. ... o si lo hace con una pequeña modificación. x 1 2x 1 dx = dx = ln(1 + x2 ) + k 1 + x2 2 1 + x2 2 sin 3x dx 1 + cos2 3x 1 −(3 sin 3x) =− dx 3 1 + cos2 3x 1 = − arctan(cos 3x) + k 3 ¿Te sabes las derivadas?
  • 24. 2. ¿Se trata de una integral por partes?
  • 25. 2. ¿Se trata de una integral por partes? Ésta es la siguiente pregunta que nos podemos hacer, ya que reconocer este tipo de integral es relativamente sencillo.
  • 26. 2. ¿Se trata de una integral por partes? ¿Qué tipo de funciones son nuestras sospechosas?
  • 27. 2. ¿Se trata de una integral por partes? Alpes Arcosenos, ... Senos, ... (f. trigonométricas inversas) (f. trigonométricas) Exponenciales Logaritmos Polinomios ¿Qué tipo de funciones son nuestras sospechosas?
  • 28. Arcosenos, ... (f. trigonométricas inversas) Logaritmos Polinomios Exponenciales Senos, ... (f. trigonométricas)
  • 29. Arcosenos, ... arctan x dx (f. trigonométricas inversas) Logaritmos Polinomios Exponenciales Senos, ... (f. trigonométricas)
  • 30. Arcosenos, ... arctan x dx (f. trigonométricas inversas) Logaritmos ln(x − 3) dx Polinomios Exponenciales Senos, ... (f. trigonométricas)
  • 31. Arcosenos, ... arctan x dx (f. trigonométricas inversas) Logaritmos ln(x − 3) dx Polinomios (x − 1) ln x dx 2 Exponenciales Senos, ... (f. trigonométricas)
  • 32. Arcosenos, ... arctan x dx (f. trigonométricas inversas) Logaritmos ln(x − 3) dx Polinomios (x − 1) ln x dx 2 Exponenciales ex ln x dx Senos, ... (f. trigonométricas)
  • 33. Arcosenos, ... arctan x dx (f. trigonométricas inversas) Logaritmos ln(x − 3) dx Polinomios (x − 1) ln x dx 2 Exponenciales ex ln x dx ex−1 x dx Senos, ... (f. trigonométricas)
  • 34. Arcosenos, ... arctan x dx (f. trigonométricas inversas) Logaritmos ln(x − 3) dx Polinomios (x − 1) ln x dx 2 Exponenciales ex ln x dx ex−1 x dx Senos, ... ex sin x dx (f. trigonométricas)
  • 35. Arcosenos, ... arctan x dx (f. trigonométricas inversas) Logaritmos ln(x − 3) dx Polinomios (x − 1) ln x dx 2 Exponenciales ex ln x dx ex−1 x dx Senos, ... ex sin x dx cos x ln x dx (f. trigonométricas)
  • 36. arctan x dx ln(x − 3) dx ex ln x dx (x − 1) ln x dx 2 x−1 e x dx ex sin x dx cos x ln x dx
  • 37. arctan x dx ln(x − 3) dx ex ln x dx (x − 1) ln x dx 2 x−1 e x dx ex sin x dx cos x ln x dx
  • 38. arctan x dx ln(x − 3) dx u = arctan x ex ln x dx (x − 1) ln x dx 2 x−1 e x dx ex sin x dx cos x ln x dx
  • 39. u = ln(x − 3) arctan x dx ln(x − 3) dx u = arctan x ex ln x dx (x − 1) ln x dx 2 x−1 e x dx ex sin x dx cos x ln x dx
  • 40. u = ln(x − 3) arctan x dx ln(x − 3) dx u = arctan x ex ln x dx (x − 1) ln x dx 2 u = ln x x−1 e x dx ex sin x dx cos x ln x dx
  • 41. u = ln(x − 3) arctan x dx ln(x − 3) dx u = arctan x ex ln x dx (x − 1) ln x dx 2 u = ln x u = ln x x−1 e x dx ex sin x dx cos x ln x dx
  • 42. u = ln(x − 3) arctan x dx ln(x − 3) dx u = arctan x ex ln x dx (x − 1) ln x dx 2 u = ln x u=x u = ln x x−1 e x dx ex sin x dx cos x ln x dx
  • 43. u = ln(x − 3) arctan x dx ln(x − 3) dx u = arctan x ex ln x dx (x − 1) ln x dx 2 u = ln x u=x u = ln x e x−1 x dx u = ln x ex sin x dx cos x ln x dx
  • 44. u = ln(x − 3) arctan x dx ln(x − 3) dx u = arctan x ex ln x dx (x − 1) ln x dx 2 u = ln x u=x u = ln x e x−1 x dx u = ln x ex sin x dx cos x ln x dx ¡Oscilante!
  • 45. ¡Oscilante! e sin x dx x
  • 46. ¡Oscilante! u = sin x du = cos x dx e sin x dx x dv = ex dx v= ex dx = ex + k
  • 47. ¡Oscilante! u = sin x du = cos x dx e sin x dx x dv = ex dx v= ex dx = ex + k = ex sin x − ex cos x dx
  • 48. ¡Oscilante! u = sin x du = cos x dx e sin x dx x dv = ex dx v= ex dx = ex + k = ex sin x − ex cos x dx u = cos x du = − sin x dx dv = e dx x v= ex dx = ex + k
  • 49. ¡Oscilante! u = sin x du = cos x dx e sin x dx x dv = ex dx v= ex dx = ex + k = ex sin x − ex cos x dx u = cos x du = − sin x dx dv = e dx x v= ex dx = ex + k = ex sin x − ex cos x + ex (− sin x)dx
  • 50. ¡Oscilante! u = sin x du = cos x dx e sin x dx x dv = ex dx v= ex dx = ex + k = ex sin x − ex cos x dx u = cos x du = − sin x dx dv = e dx x v= ex dx = ex + k = ex sin x − ex cos x + ex (− sin x)dx = ex sin x − ex cos x − ex sin x dx
  • 51. ¡Oscilante! e sin x dx x = e sin x − e cos x − x x e sin x dx x
  • 52. ¡Oscilante! e sin x dx x = e sin x − e cos x − x x e sin x dx x
  • 53. ¡Oscilante! e sin x dx x = e sin x − e cos x − x x e sin x dx x I = e sin x − e cos x− x x I
  • 54. ¡Oscilante! e sin x dx x = e sin x − e cos x − x x e sin x dx x I = e sin x − e cos x− x x I 2I = ex sin x − ex cos x
  • 55. ¡Oscilante! e sin x dx x = e sin x − e cos x − x x e sin x dx x I = e sin x − e cos x− x x I 2I = ex sin x − ex cos x e sin x − e cos x x x I= e sin x dx = x +k 2
  • 56. 3. ¿Se trata de una integral racional?
  • 57. 3. ¿Se trata de una integral racional? x−3 2 + 5x − 6 dx x Las integrales compuestas por cocientes de polinomios, tienen un tratamiento especial...
  • 58. x−3 2 + 5x − 6 dx x
  • 59. x−3 x−3 dx = dx x2 + 5x − 6 (x + 6)(x − 1)
  • 60. x−3 x−3 dx = dx x2 + 5x − 6 (x + 6)(x − 1) x−3 A B = + (x + 6)(x − 1) x+6 x−1 x − 3 = A(x − 1) + B(x + 6) 2 x=1→ −2 = 7B B=− 7 9 x = −6 → −9 = −7A A= 7
  • 61. x−3 x−3 dx = dx x2 + 5x − 6 (x + 6)(x − 1) 9 −2 = + 77 dx x+6 x−1
  • 62. x−3 x−3 dx = dx x2 + 5x − 6 (x + 6)(x − 1) 9 −2 = + 77 dx x+6 x−1 9 dx 2 dx = − 7 x+6 7 x−1
  • 63. x−3 x−3 dx = dx x2 + 5x − 6 (x + 6)(x − 1) 9 −2 = + 77 dx x+6 x−1 9 dx 2 dx = − 7 x+6 7 x−1 9 2 = ln |x + 6| − ln |x − 1| + k 7 7
  • 64. x−3 x−3 dx = dx x2 + 5x − 6 (x + 6)(x − 1) 9 −2 = + 77 dx x+6 x−1 9 dx 2 dx = − 7 x+6 7 x−1 9 2 = ln |x + 6| − ln |x − 1| + k 7 7 Así que el truco está en la descomposición de fracciones... ¿Cómo hacerlo?
  • 65. En primer lugar, asegúrate que el polinomio del denominador tiene mayor grado que el numerador, dividiéndolos si es necesario.
  • 66. En primer lugar, asegúrate que el polinomio del denominador tiene mayor grado que el numerador, dividiéndolos si es necesario. x2 + 1 4x − 12 dx = 1+ 2 dx x2 − 4x + 13 x − 4x + 13 x−3 =x+4 dx x2 − 4x + 13
  • 67. En primer lugar, asegúrate que el polinomio del denominador tiene mayor grado que el numerador, dividiéndolos si es necesario. x2 + 1 4x − 12 dx = 1+ 2 dx x2 − 4x + 13 x − 4x + 13 x−3 =x+4 dx x2 − 4x + 13 El siguiente paso es factorizar el denominador, calculando sus raíces. Nos pueden aparecer de tres tipos...
  • 68. Raíces Reales Simples Raíces Reales Múltiples Raíces Complejas El siguiente paso es factorizar el denominador, calculando sus raíces. Nos pueden aparecer de tres tipos...
  • 69. Raíces Reales Simples
  • 70. Raíces Reales Simples x−3 A B = + (x + 6)(x − 1) x+6 x−1 La fracción se separa en tantas fracciones como factores simples, siendo sus numeradores constantes que debemos calcular.
  • 71. Raíces Reales Simples x−3 A B = + (x + 6)(x − 1) x+6 x−1 La fracción se separa en tantas fracciones como factores simples, siendo sus numeradores constantes que debemos calcular. Raíces Reales Múltiples Raíces Complejas
  • 72. Raíces Reales Múltiples
  • 73. Raíces Reales Múltiples x A B C = + + (x − 2)2 (x + 1) x − 2 (x − 2)2 x+1 En este caso, el factor múltiple se separa en tantas fracciones como indica su exponente, aumentando el grado del denominador progresivamente.
  • 74. Raíces Reales Múltiples x A B C = + + (x − 2)2 (x + 1) x − 2 (x − 2)2 x+1 En este caso, el factor múltiple se separa en tantas fracciones como indica su exponente, aumentando el grado del denominador progresivamente. Raíces Reales Simples Raíces Complejas
  • 75. Raíces Complejas
  • 76. Raíces Complejas 5 Ax + B C = 2 + (x2 + x + 1)(x − 8) x + x + 1 (x − 8) En este tipo, el factor de segundo grado, irreducible, se separa en una fracción cuyo numerador es un polinomio de primer grado.
  • 77. Raíces Complejas 5 Ax + B C = 2 + (x2 + x + 1)(x − 8) x + x + 1 (x − 8) En este tipo, el factor de segundo grado, irreducible, se separa en una fracción cuyo numerador es un polinomio de primer grado. Raíces Reales Simples Raíces Reales Múltiples
  • 78. Naturalmente, rizando el rizo, puedes tener mezcla de todo... Prueba a adivinar la descomposición siguiente:
  • 79. Naturalmente, rizando el rizo, puedes tener mezcla de todo... Prueba a adivinar la descomposición siguiente: x2 − 2x − 2 = (x + 1)(x − 8)3 (3x2 + 2x + 1)2 ... ¡aunque resolver esto nos dejaría exhaustos!
  • 80. Naturalmente, rizando el rizo, puedes tener mezcla de todo... Prueba a adivinar la descomposición siguiente: x2 − 2x − 2 = (x + 1)(x − 8)3 (3x2 + 2x + 1)2 A = + x+1 ... ¡aunque resolver esto nos dejaría exhaustos!
  • 81. Naturalmente, rizando el rizo, puedes tener mezcla de todo... Prueba a adivinar la descomposición siguiente: x2 − 2x − 2 = (x + 1)(x − 8)3 (3x2 + 2x + 1)2 A B C D = + + + + x + 1 x − 8 (x − 8)2 (x − 8)3 ... ¡aunque resolver esto nos dejaría exhaustos!
  • 82. Naturalmente, rizando el rizo, puedes tener mezcla de todo... Prueba a adivinar la descomposición siguiente: x2 − 2x − 2 = (x + 1)(x − 8)3 (3x2 + 2x + 1)2 A B C D = + + + + x + 1 x − 8 (x − 8)2 (x − 8)3 Ex + F Gx + H + 3x2 + 2x + 1 (3x2 + 2x + 1)2 ... ¡aunque resolver esto nos dejaría exhaustos!
  • 83. Finalmente, observa que en el desarrollo obtendrás integrales típicas, que te deben resultar familiares:
  • 84. Finalmente, observa que en el desarrollo obtendrás integrales típicas, que te deben resultar familiares: dx = ln |x − 4| + k x−4
  • 85. Finalmente, observa que en el desarrollo obtendrás integrales típicas, que te deben resultar familiares: dx = ln |x − 4| + k x−4 dx 1 =− +k (x + 2)3 2(x + 2)2
  • 86. Finalmente, observa que en el desarrollo obtendrás integrales típicas, que te deben resultar familiares: dx = ln |x − 4| + k x−4 dx 1 =− +k (x + 2)3 2(x + 2)2 dx dx = = arctan(x + 1) + k x2 + 2x + 2 (x + 1)2 + 1
  • 87. x+2 dx = x2 + 2x + 3
  • 88. x+2 1 2x + 4 dx = dx = x2 + 2x + 3 2 x2 + 2x + 3
  • 89. x+2 1 2x + 4 dx = dx = x2 + 2x + 3 2 x2 + 2x + 3 1 2x + 2 1 2 dx + dx = 2 x2 + 2x + 3 2 x2 + 2x + 3
  • 90. x+2 1 2x + 4 dx = dx = x2 + 2x + 3 2 x2 + 2x + 3 1 2x + 2 1 2 dx + dx = 2 x2 + 2x + 3 2 x2 + 2x + 3 1 dx ln |x + 2x + 3| + 2 = 2 (x + 1)2+2
  • 91. x+2 1 2x + 4 dx = dx = x2 + 2x + 3 2 x2 + 2x + 3 1 2x + 2 1 2 dx + dx = 2 x2 + 2x + 3 2 x2 + 2x + 3 1 dx ln |x + 2x + 3| + 2 = 2 (x + 1)2+2 1 1 dx ln |x + 2x + 3| + 2 = 2 2 (x+1)2 +1 2
  • 92. x+2 1 2x + 4 dx = dx = x2 + 2x + 3 2 x2 + 2x + 3 1 2x + 2 1 2 dx + dx = 2 x2 + 2x + 3 2 x2 + 2x + 3 1 dx ln |x + 2x + 3| + 2 = 2 (x + 1)2+2 1 1 dx ln |x + 2x + 3| + 2 = 2 2 (x+1)2 +1 2 √ 1 1 2 √ 2 ln |x + 2x + 3| + 2 dx = 2 2 x+1 2 ( √2 ) +1
  • 93. x+2 1 2x + 4 dx = dx = x2 + 2x + 3 2 x2 + 2x + 3 1 2x + 2 1 2 dx + dx = 2 x2 + 2x + 3 2 x2 + 2x + 3 1 dx ln |x + 2x + 3| + 2 = 2 (x + 1)2+2 1 1 dx ln |x + 2x + 3| + 2 = 2 2 (x+1)2 +1 2 √ 1 1 2 √ 2 ln |x + 2x + 3| + 2 dx = 2 2 2 ( √2 ) + 1 x+1 √ 1 2 x+1 ln |x + 2x + 3| + 2 arctan √ + k 2 2 2
  • 94. 4. Entonces, el método correcto es el de sustitución.
  • 95. 4. Entonces, el método correcto es el de sustitución. e3x dx = 1 + ex Un cambio de variable, nos permite transformar una integral árida en otra más familiar...
  • 96. 4. Entonces, el método correcto es el de sustitución. e3x dx = 1 + ex t = ex Un cambio de variable, nos permite transformar una integral árida en otra más familiar...
  • 97. 4. Entonces, el método correcto es el de sustitución. e3x dx = 1 + ex t = ex dt dt = e dx x dx = x e Un cambio de variable, nos permite transformar una integral árida en otra más familiar...
  • 98. 4. Entonces, el método correcto es el de sustitución. e3x e3x dt dx = = 1 + ex 1 + t ex t = ex dt dt = e dx x dx = x e Un cambio de variable, nos permite transformar una integral árida en otra más familiar...
  • 99. 4. Entonces, el método correcto es el de sustitución. e3x e3x dt e2x dx = = dt = 1 + ex 1 + t ex 1+t t = ex dt dt = e dx x dx = x e Un cambio de variable, nos permite transformar una integral árida en otra más familiar...
  • 100. 4. Entonces, el método correcto es el de sustitución. e3x e3x dt e2x t2 dx = = dt = dt 1 + ex 1 + t ex 1+t 1+t t = ex dt dt = e dx x dx = x e Un cambio de variable, nos permite transformar una integral árida en otra más familiar...
  • 101. 4. Entonces, el método correcto es el de sustitución. e3x e3x dt e2x t2 dx = = dt = dt 1 + ex 1 + t ex 1+t 1+t t = ex dt dt = e dx x dx = x e La cuestión es: ¿Qué cambio de variable realizar?
  • 102. ¿Qué cambio de variable realizar?
  • 103. ¿Qué cambio de variable realizar? La elección depende mucho del aspecto concreto de nuestra integral indefinida.
  • 104. ¿Qué cambio de variable realizar? La elección depende mucho del aspecto concreto de nuestra integral indefinida. Un consejo: Suele ser un buen cambio tomar la parte del integrando cuya derivada (salvo un factor constante) aparezca multiplicando.
  • 105. ¿Qué cambio de variable realizar? La elección depende mucho del aspecto concreto de nuestra integral indefinida. Un consejo: Suele ser un buen cambio tomar la parte del integrando cuya derivada (salvo un factor constante) aparezca multiplicando. 2 x3 x e dx =
  • 106. ¿Qué cambio de variable realizar? La elección depende mucho del aspecto concreto de nuestra integral indefinida. Un consejo: Suele ser un buen cambio tomar la parte del integrando cuya derivada (salvo un factor constante) aparezca multiplicando. 2 x3 x e dx = t=x 3
  • 107. ¿Qué cambio de variable realizar? La elección depende mucho del aspecto concreto de nuestra integral indefinida. Un consejo: Suele ser un buen cambio tomar la parte del integrando cuya derivada (salvo un factor constante) aparezca multiplicando. 2 x3 x e dx = t=x 3 dt = 3x dx 2
  • 108. ¿Qué cambio de variable realizar? La elección depende mucho del aspecto concreto de nuestra integral indefinida. Un consejo: Suele ser un buen cambio tomar la parte del integrando cuya derivada (salvo un factor constante) aparezca multiplicando. 2 x3 dt 1 1 t 1 x3 x e dx = 2 t x e = e dt = e + k = e + k t 2x2 2 2 2 (no olvides deshacer el cambio) t=x 3 dt = 3x dx 2
  • 109. ¿Qué cambio de variable realizar? La elección depende mucho del aspecto concreto de nuestra integral indefinida. Un consejo: Suele ser un buen cambio tomar la parte del integrando cuya derivada (salvo un factor constante) aparezca multiplicando. 2 x3 dt 1 1 t 1 x3 x e dx = 2 t x e = e dt = e + k = e + k t 2x2 2 2 2 (no olvides deshacer el cambio) t=x 3 dt = 3x dx 2 En el resto, tendrás que guiarte por tu intuición.
  • 110. intuición
  • 111. Pero a la intuición hay que entrenarla.
  • 112. Pero a la intuición hay que entrenarla. A veces, hay que manipular primero la expresión.
  • 113. Pero a la intuición hay que entrenarla. A veces, hay que manipular primero la expresión. En otras ocasiones, deberás imaginar el aspecto que tendrá tu integral una vez efectuado el cambio.
  • 114. Pero a la intuición hay que entrenarla. A veces, hay que manipular primero la expresión. En otras ocasiones, deberás imaginar el aspecto que tendrá tu integral una vez efectuado el cambio. Hmm... Vale, de acuerdo, existen algunas técnicas de ayuda.
  • 115. Pero a la intuición hay que entrenarla. A veces, hay que manipular primero la expresión. En otras ocasiones, deberás imaginar el aspecto que tendrá tu integral una vez efectuado el cambio. Hmm... Vale, de acuerdo, existen algunas técnicas de ayuda. Las más conocidas son las que incluyen a las...
  • 116. Funciones Trigonométricas (por cambio de variable)
  • 117. Funciones Trigonométricas (por cambio de variable) Con el mismo argumento Con diferente argumento Cambios Universales
  • 118. Funciones Con el mismo argumento Trigonométricas
  • 119. Funciones Con el mismo argumento Trigonométricas sin x cos x dx m n
  • 120. Funciones Con el mismo argumento Trigonométricas sin x cos x dx m n El proceso a seguir, depende del tipo de exponentes:
  • 121. Funciones Con el mismo argumento Trigonométricas sin x cos x dx m n Si alguno de ellos es impar, haremos el cambio de variable con la otra función trigonométrica.
  • 122. Funciones Con el mismo argumento Trigonométricas sin x cos x dx m n Si alguno de ellos es impar, haremos el cambio de variable con la otra función trigonométrica. sin x cos3 x dx 2
  • 123. Funciones Con el mismo argumento Trigonométricas sin x cos x dx m n Si alguno de ellos es impar, haremos el cambio de variable con la otra función trigonométrica. sin x cos3 x dx 2 t = sin x
  • 124. Funciones Con el mismo argumento Trigonométricas sin x cos x dx m n Si alguno de ellos es impar, haremos el cambio de variable con la otra función trigonométrica. sin x cos3 x dx 2 t = sin x sin x dx 5
  • 125. Funciones Con el mismo argumento Trigonométricas sin x cos x dx m n Si alguno de ellos es impar, haremos el cambio de variable con la otra función trigonométrica. sin x cos3 x dx 2 t = sin x sin x dx 5 t = cos x
  • 126. ¡Prueba en este caso! sin3 x cos5 x dx
  • 127. ¡Prueba en este caso! sin3 x cos5 x dx Como ambos exponentes son t = sin x impares, funcionará cualquiera de los dos cambios: t = cos x
  • 128. ¡Prueba en este caso! sin3 x cos5 x dx Como ambos exponentes son t = sin x impares, funcionará cualquiera de los dos cambios: t = cos x
  • 129. ¡Prueba en este caso! sin3 x cos5 x dx Como ambos exponentes son t = sin x impares, funcionará cualquiera de los dos cambios: t = cos x dt = t cos x 3 5 = t3 cos4 x dt cos x
  • 130. ¡Prueba en este caso! sin3 x cos5 x dx Como ambos exponentes son t = sin x impares, funcionará cualquiera de los dos cambios: t = cos x dt = t cos x 3 5 = t cos x dt = 3 4 t (1 − sin x)2 dt 3 2 cos x
  • 131. ¡Prueba en este caso! sin3 x cos5 x dx Como ambos exponentes son t = sin x impares, funcionará cualquiera de los dos cambios: t = cos x dt = t cos x 3 5 = t cos x dt = 3 4 t (1 − sin x)2 dt 3 2 cos x = t3 (1 − t2 )2 dt
  • 132. ¡Prueba en este caso! sin3 x cos5 x dx Como ambos exponentes son t = sin x impares, funcionará cualquiera de los dos cambios: t = cos x dt = t cos x 3 5 = t cos x dt = 3 4 t (1 − sin x)2 dt 3 2 cos x = t3 (1 − t2 )2 dt = t3 + t7 − 2t5 dt
  • 133. Funciones Con el mismo argumento Trigonométricas sin x cos x dx m n
  • 134. Funciones Con el mismo argumento Trigonométricas sin x cos x dx m n Por otra parte, si todos los exponentes son pares, el truco es ir reduciendo su grado mediante las siguientes fórmulas trigonométricas:
  • 135. Funciones Con el mismo argumento Trigonométricas sin x cos x dx m n Por otra parte, si todos los exponentes son pares, el truco es ir reduciendo su grado mediante las siguientes fórmulas trigonométricas: 1 1 cos a = + cos 2a 2 2 2 1 1 sin a = − cos 2a 2 2 2
  • 136. ¡Prueba en este caso! sin4 x dx
  • 137. ¡Prueba en este caso! sin4 x dx = (sin2 x)2 dx
  • 138. ¡Prueba en este caso! 1 1 sin x dx = 4 (sin x) dx = 2 2 ( − cos 2x)2 dx 2 2
  • 139. ¡Prueba en este caso! 1 1 sin x dx = 4 (sin x) dx = 2 2 ( − cos 2x)2 dx 2 2 1 1 1 = + cos 2x − cos 2x dx 2 4 4 2
  • 140. ¡Prueba en este caso! 1 1 sin x dx = 4 (sin x) dx = 2 2 ( − cos 2x)2 dx 2 2 1 1 1 = + cos 2x − cos 2x dx 2 4 4 2 1 1 1 1 1 = + ( + cos 4x) − cos 2x dx 4 4 2 2 2
  • 141. ¡Prueba en este caso! 1 1 sin x dx = 4 (sin x) dx = 2 2 ( − cos 2x)2 dx 2 2 1 1 1 = + cos 2x − cos 2x dx 2 4 4 2 1 1 1 1 1 = + ( + cos 4x) − cos 2x dx 4 4 2 2 2 1 1 1 1 = x+ x+ cos 4x dx − cos 2x dx 4 8 8 2
  • 142. Funciones Con diferente argumento Trigonométricas
  • 143. Funciones Con diferente argumento Trigonométricas sin ax cos bx dx
  • 144. Funciones Con diferente argumento Trigonométricas sin ax cos bx dx Estas integrales se pueden resolver transformando los productos de funciones trigonométricas en sumas gracias a las relaciones siguientes:
  • 145. Funciones Con diferente argumento Trigonométricas sin ax cos bx dx Estas integrales se pueden resolver transformando los productos de funciones trigonométricas en sumas gracias a las relaciones siguientes: 1 sin a cos b = [sin(a + b) + sin(a − b)] 2 1 cos a cos b = [cos(a + b) + cos(a − b)] 2 1 sin a sin b = − [cos(a + b) − cos(a − b)] 2
  • 146. ¡Observa la transformación!
  • 147. ¡Observa la transformación! sin x sin 2x sin 3x dx
  • 148. ¡Observa la transformación! sin x sin 2x sin 3x dx 1 sin x sin 2x = − (cos 3x − cos x) 2
  • 149. ¡Observa la transformación! sin x sin 2x sin 3x dx 1 sin x sin 2x = − (cos 3x − cos x) 2 1 sin x sin 2x sin 3x = − (cos 3x − cos x) sin 3x 2 1 = − (cos 3x sin 3x − cos x sin 3x) 2 1 = − (sin 6x − sin 4x − sin 2x) 4
  • 150. ¡Observa la transformación! sin x sin 2x sin 3x dx 1 =− sin 6x − sin 4x − sin 2x dx 4
  • 151. ¡Observa la transformación! sin x sin 2x sin 3x dx 1 =− sin 6x − sin 4x − sin 2x dx 4 1 cos 6x cos 4x cos 2x = − (− + + )+k 4 6 4 2 cos 6x cos 4x cos 2x = − − +k 24 16 8
  • 152. Funciones Cambios Universales Trigonométricas
  • 153. Funciones Cambios Universales Trigonométricas Si una integral trigonométrica no sale por otro camino, hay dos cambios de variable “multiusos”:
  • 154. Funciones Cambios Universales Trigonométricas Si una integral trigonométrica no sale por otro camino, hay dos cambios de variable “multiusos”: 2t 2t tan x = sin x = x 1 − t2 1 + t2 tan = t 2 2dt 1−t 2 dx = cos x = 1 + t2 1 + t2
  • 155. Funciones Cambios Universales Trigonométricas Si una integral trigonométrica no sale por otro camino, hay dos cambios de variable “multiusos”: 2t 2t tan x = sin x = x 1 − t2 1 + t2 tan = t 2 2dt 1−t 2 dx = cos x = 1 + t2 1 + t2 Éste es un cambio algo complicado, pero tiene la virtud de convertir cualquier trigonométrica en racional.
  • 156. Funciones Cambios Universales Trigonométricas Si una integral trigonométrica no sale por otro camino, hay dos cambios de variable “multiusos”: t sin x = √ dt 1 + t2 tan x = t dx = 1 + t2 1 cos x = √ 1 + t2
  • 157. Funciones Cambios Universales Trigonométricas Si una integral trigonométrica no sale por otro camino, hay dos cambios de variable “multiusos”: Y éste otro, en apariencia más lógico, deberás aplicarlo cuando veas que esas raíces pueden eliminarse... t sin x = √ dt 1 + t2 tan x = t dx = 1 + t2 1 cos x = √ 1 + t2
  • 158. ¡Prueba y adivina cuál hacer!
  • 159. ¡Prueba y adivina cuál hacer! 1 dx 1 + sin x
  • 160. ¡Prueba y adivina cuál hacer! 1 x dx El cambio correcto es tan = t 1 + sin x 2
  • 161. ¡Prueba y adivina cuál hacer! 1 x dx El cambio correcto es tan = t 1 + sin x 2 1 2dt dt = =2 1+ 2t 1+t2 1 + t2 1 + t2 + 2t
  • 162. ¡Prueba y adivina cuál hacer! 1 x dx El cambio correcto es tan = t 1 + sin x 2 1 2dt dt = =2 1+ 2t 1+t2 1 + t2 1 + t2 + 2t cos x dx sin x + cos x
  • 163. ¡Prueba y adivina cuál hacer! 1 x dx El cambio correcto es tan = t 1 + sin x 2 1 2dt dt = =2 1+ 2t 1+t2 1 + t2 1 + t2 + 2t cos x dx El cambio correcto es tan x = t sin x + cos x
  • 164. ¡Prueba y adivina cuál hacer! 1 x dx El cambio correcto es tan = t 1 + sin x 2 1 2dt dt = =2 1+ 2t 1+t2 1 + t2 1 + t2 + 2t cos x dx El cambio correcto es tan x = t sin x + cos x √ 1 dt 1+t2 dt = = √ t + √ 1 1 + t2 (t + 1)(1 + t2 ) 1+t2 1+t2
  • 165. Y finalmente...
  • 166. Y finalmente... 9− x2 dx
  • 167. Y finalmente... 9− x2 dx Este último modelo de integral sugiere también un (oculto) cambio trigonométrico.
  • 168. Y finalmente... 9− x2 dx Este último modelo de integral sugiere también un (oculto) cambio trigonométrico. Recuerda... sin x + cos x = 1 2 2 cos x = 1 − sin x 2 2
  • 169. Y finalmente... 9− x2 dx Y con esto en mente, prueba el siguiente cambio:
  • 170. Y finalmente... 9− x2 dx Y con esto en mente, prueba el siguiente cambio: x = 3 sin t dx = 3 cos t dt Vamos allá (enseguida verás por qué)...
  • 171. 9 − x2 dx
  • 172. 9 − x2 dx = 9 − (3 sin t)2 3 cos t dt
  • 173. 9 − x2 dx = 9 − (3 sin t)2 3 cos t dt =3 9 − 9 sin2 t cos t dt
  • 174. 9 − x2 dx = 9 − (3 sin t)2 3 cos t dt =3 9 − 9 sin2 t cos t dt = 3 9(1 − sin2 t) cos t dt
  • 175. 9 − x2 dx = 9 − (3 sin t)2 3 cos t dt =3 9 − 9 sin2 t cos t dt = 3 9(1 − sin2 t) cos t dt =9 1 − sin2 t cos t dt
  • 176. 9 − x2 dx = 9 − (3 sin t)2 3 cos t dt =3 9 − 9 sin2 t cos t dt = 3 9(1 − sin2 t) cos t dt =9 1 − sin2 t cos t dt =9 cos2 t dt
  • 177. 9 − x2 dx = 9 − (3 sin t)2 3 cos t dt =3 9 − 9 sin2 t cos t dt = 3 9(1 − sin2 t) cos t dt =9 1 − sin2 t cos t dt =9 cos2 t dt 1 1 =9 + cos 2t dt 2 2
  • 178. 9 − x2 dx = 9 − (3 sin t)2 3 cos t dt =3 9 − 9 sin2 t cos t dt = 3 9(1 − sin2 t) cos t dt =9 1 − sin2 t cos t dt =9 cos2 t dt 1 1 9 9 =9 + cos 2t dt = t + sin 2t + k 2 2 2 4
  • 179. 9 9 = t + sin 2t + k 2 4
  • 180. 9 9 Fíjate que, para acabar, = t + sin 2t + k deshacer el cambio es algo más 2 4 elaborado...
  • 181. 9 9 Fíjate que, para acabar, = t + sin 2t + k deshacer el cambio es algo más 2 4 elaborado... Recuerda: x x x = 3 sin t sin t = t = arcsin 3 3
  • 182. 9 9 Fíjate que, para acabar, = t + sin 2t + k deshacer el cambio es algo más 2 4 elaborado... Recuerda: x x x = 3 sin t sin t = t = arcsin 3 3 9 x 9 x = arcsin + sin(2 arcsin ) + k 2 3 4 3
  • 183. 9 9 Fíjate que, para acabar, = t + sin 2t + k deshacer el cambio es algo más 2 4 elaborado... Recuerda: x x x = 3 sin t sin t = t = arcsin 3 3 9 x 9 x = arcsin + sin(2 arcsin ) + k 2 3 4 3 Pero hay una manera más elegante de expresarlo...
  • 184. x = 3 sin t x x sin t = t = arcsin 3 3 9 9 = t + sin 2t + k 2 4
  • 185. x = 3 sin t x x sin t = t = arcsin 3 3 9 9 = t + sin 2t + k 2 4 9 9 = t + sin t cos t + k 2 2
  • 186. x = 3 sin t x x sin t = t = arcsin 3 3 9 9 = t + sin 2t + k 2 4 9 9 9 9 = t + sin t cos t + k = t + sin t 1 − sin t + k 2 2 2 2 2
  • 187. x = 3 sin t x x sin t = t = arcsin 3 3 9 9 = t + sin 2t + k 2 4 9 9 9 9 = t + sin t cos t + k = t + sin t 1 − sin t + k 2 2 2 2 2 9 x 9x x 2 = arcsin + 1−( ) +k 2 3 23 3
  • 188. x = 3 sin t x x sin t = t = arcsin 3 3 9 9 = t + sin 2t + k 2 4 9 9 9 9 = t + sin t cos t + k = t + sin t 1 − sin t + k 2 2 2 2 2 9 x 9x x 2 = arcsin + 1−( ) +k 2 3 23 3 ¡Soy más 9 x x elegante! = arcsin + 9 − x2 + k 2 3 2
  • 189. Para integrar debes ser creativo
  • 190. Para integrar debes ser creativo ¡Buena Suerte!