SlideShare una empresa de Scribd logo
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31 32
1
33 2 1
34 1 35 36
37 38 39
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9 2 1
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5
2
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1
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61 62 63
1
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65 2 66
67 68 69
70 71 72
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76 2 77 1 2
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79 80 81
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85
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2
2
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1
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4
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1
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1
110 4
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1 1
2
112
1
113
1 1
114
1
115 116 1
117 118 3 11
1
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1
12
1
124 1 1 5
5
126
5
12 4 12
129
1 1
1 0
2
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132 133 13
4
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136 13
138 139
1
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141 142
1
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144 1 145
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9 8
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ln ln cos
ln
cos cos
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cos
calcula el area itada entre la graficas de las funciones f x x y g x x
calcula el area comprendida entre f x x y g x x
halla el area de la region del plano encerrado por la curva de y x
entre el punto de corte con el eje x e el punto de abscisa x e
calcula el area del rec o itado por la curva y x x y el eje x
x
x
dx a e dx con a a sena dx con a
e e
e e
dt
a
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dx con a
x
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x x dx
x x x
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149 2 2
150 1
151 3 6
152
1
153 0 154 0
155 156
1
0 157
1
1 1
158 159 2 1 160 3 1
161 162
3 6 8
2
163
164 165
1
166
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2 2 1 2 1
168 1
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170 171
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17 1 17
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x x x x
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2
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Para saber resolver int egrales hay que saber derivar muy muy bien
y conocer de memoria las seguientes formulas trigonometricas que se utilizan
muchisimo en las int egrales cuando hacemos cambio de variable.
sen a ! b
^ h = sena. cos b ! senb. cos a
I cos a ! b
^ h = cos a. cos b " senasenb
tag a ! b
^ h =
1 " taga.tagb
taga ! tagb
sena. cos b =
2
1
sen a + b
^ h + sen a - b
^ h
6 @
II cos a. cos b =
2
1
cos a + b
^ h + cos a - b
^ h
6 @
sena.senb =
2
1 - cos a + b
^ h + cos a - b
^ h
6 @
sena ! senb = 2sen
2
a ! b
cos
2
a " b
III cos a + cos b = 2 cos
2
a + b
cos
2
a - b
cos a - cos b =- 2sen
2
a + b
sen
2
a - b
taga ! tagb =
cos a. cos b
sen a ! b
^ h
sen
2
a + cos
2
a = 1 -1 # sena # 1 -1 # cos a # 1
sen2a = 2.sena. cos a cos 2a = cos
2
a - sen
2
a tag2a =
1 - tag
2
a
2.taga
cos
2
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2
1 + cos 2a
sen
2
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1 - cos 2a
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a =
1 + cos 2a
1 - cos 2a
1 + tag
2
a =
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2
a
1
1 + cot g
2
a =
sen
2
a
1
cosx
1 - senx
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1 + senx
cosx
cos a
1
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2
1
1 - sena
cos a +
1 + sena
cos a
7 A sena
1
=
2
1
1 - cos a
sena +
1 + cos a
sena
7 A
Demostracion
cos a
1
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cos
2
a
cos a
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1 - sen
2
a
cos a
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1 - sena
^ h 1 + sena
^ h
cos a
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2
1
1 - sena
cos a +
1 + sena
cos a
7 A
Pitagoras
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2
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2
+ b
2
sena =
c
b
cos a =
c
a
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a
b
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^ h + isen -ax
^ h = cos ax
^ h - isen ax
^ h
e
iax
= cos ax
^ h + isen ax
^ h
( (
sen ax
^ h = 2i
e
iax
- e-iax
cos ax
^ h = 2
e
iax
+ e-iax
Z
[

]
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]
]
]
]
]
]
Estas fracciones en algunos ejercicios son muy utiles
1 + a
1 - a
=- 1 +
1 + a
2
;
a + b
a
= 1 -
a + b
b
;
a
2
- b
2
1
=
2a
1
a - b
1 +
a + b
1
8 B
*** muy importantes tenerlas memorizadas
an
- bn
= a - b
^ h an-1
+ an-2
b + an-3
b2
+ an-4
b3
+ .........................
^ h
an
+ bn
= a + b
^ h an-1
- an-2
b + an-3
b2
- an-4
b3
+ .... - ... + ........
^ h
observacion de las potencias = n - 1
/
1 y = k cte
^ h ( l
y = 0
2 y = f x
^ h
6 @n
( l
y = n. f x
^ h
6 @n-1
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3 y = k.f x
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y = k. l
f x
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4 y = f x
^ h ! g x
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g x
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5 y = f x
^ h.g x
^ h ( l
y = l
f x
^ h.g x
^ h + f x
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6 y =
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^ h - f x
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7 y = fog x
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6 @. l
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8 y = f-1
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^ h ( l
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6 @ ( l
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1
10 y = a
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y = a
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11 y = e
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12 y = sen f x
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y = cos f x
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13 y = cos f x
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14 y = tag f x
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y =
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1
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^ h = 1 + tag
2
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6 @. l
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15 y = cotag f x
^ h
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y =
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^ h =- 1 + cotg
2
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16 y = arcsen f x
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6 @ ( l
y =
1 - f x
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17 y = arcos f x
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6 @ ( l
y =
1 - f x
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6 @2
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18 y = arctag f x
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y =
1 + f x
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19 y = arctag f x
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6 @ ( l
y =
1 + f x
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6 @2
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^ h
20 y = f x
^ h
6 @g x
^ h
A para esta formula se utiliza eLna
= a
asi que y = eln f x
^ h
7 A
g x
^ h
= eg x
^ hLnf x
^ h
AA solo queda aplicar formulas anteriores
Hay que saber derivar muy bien y tener las formulas memorizadas para poder saber int egrar
es algo parecido a la tabla de multiplicar si no la sabes no sabras dividir
f x
^ h
a
b
# .dx "
f x
^ h en funcion de x ejemplo y = f x
^ h = 2x + 3
la curva de f x
^ h gira alrededor del eje X
a # x # b + x d a,b
6 @
a es el limite inferior , b es el limite superior
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
f y
^ h
a
b
# .dy "
f y
^ h en funcion de y ejemplo x = f y
^ h = 2y + 3
la curva de f y
^ h gira alrededor del eje Y
a # y # b + y d a,b
6 @
a es el limite inferior , b es el limite superior
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
FORMULAS INTEGRALES
1) kdx = Kx siendo K una cons tan te
#
2) K.f x
^ hdx
# = K f x
^ h
# dx
3h f x
^ h ! g x
^ h
6 @
# dx = f x
^ h
# dx ! g x
^ h
# dx
4h f x
^ h
6 @n
# . l
f x
^ hdx =
n + 1
1
f x
^ h
6 @n+1
+ cte siendo n !- 1
5h f x
^ h
6 @
#
-1
. l
f x
^ hdx = ln f x
^ h + cte
6h a
f x
^ h
.
# l
f x
^ hdx = a
f x
^ h
ln a
1 + cte
7h a
f x
^ h
# dx " se hace cambio de variable t = f x
^ h
10h
cos
2
f x
^ h
l
f x
^ h
# dx = tgf x
^ h + cte
11h
sen
2
f x
^ h
l
f x
^ h
# dx =- cotag f x
^ h
^ h + cte
12h
1 - f x
^ h
6 @2
l
f x
^ h
# dx =
- arccos f x
^ h + cte
arcsen f x
^ h
^ h + cte
(
13h
1 + f x
^ h
6 @2
l
f x
^ h
# dx =
-arcotag f x
^ h
^ h + cte
arctg f x
^ h
^ h + cte
(
14h e
ax
cos bx dx =
a
2
+ b
2
e
ax
a cos bx + bsenbx
^ h
# + cte utilizando integración por partes
^ h
15h e
ax
# senbx dx =
a
2
+ b
2
e
ax
asenbx - b cos bx
^ h + cte utilizando integración por partes
^ h
16h
1 - f x
^ h
6 @2
l
f x
^ h
# dx =
2
1
ln
1 - f x
^ h
1 + f x
^ h
+ cte A
17h
1 + f x
^ h
6 @2
! l
f x
^ h
# dx = ln f x
^ h ! 1 + f x
^ h
6 @2
_ i+ cte B
18h
f x
^ h
6 @2
- 1
! l
f x
^ h
# dx = ln f x
^ h ! f x
^ h
6 @2
- 1
_ i+ cte C
las formulas A,B y C no es necesario memorizarlas porque mas adelante
aprenderemos a resolverlas haciendo cambio de variable y demostrandolas
Intergrales por parte
** udv
# = uv - vdu dirais de donde sale esto pues sea u = f x
^ h
# y v = g x
^ h
como sabemos en derivadas que f x
^ h.g x
^ h
^ hl= l
f x
^ hg x
^ h + f x
^ h l
g x
^ h
0
1 2 3
44444444444444444444444
4 44444444444444444444444
4
f x
^ h.g x
^ h
^ hl
# = l
f x
^ hg x
^ h + f x
^ h l
g x
^ h
6 @
#
0
1 2 3
4444444444444444444444444444
4 4444444444444444444444444444
4
f x
^ h.g x
^ h = l
f x
^ h
# g x
^ h
v
D
+ f x
^ h
u
A
# l
g x
^ h
0
1 2 3
44444444444444444444444444 44444444444444444444444444
uv = vdu + udv
#
#
udv = uv - vdu
#
# a
La formula a se utiliza en los seguientes casos
1 cuando tenemos solamente funcion logaritmica
Ejercicio 1 ln x.dx = I aqui u = ln x & du =
x
1
# dx
dv = 1dx & v = x
asi que I = x ln x - x
x
1
dx
# = x ln x - x
2 cuando tenemos solamente funcion inversa
Ejercicio 2 arcsenx dx
# = I aqui u = arcsenx & du =
1 - x
2
1
dx
dv = 1dx & v = x
asi que I = x.arcsenx -
1 - x
2
x dx
#
J
6 7 8
44444
4 44444
4
1 - x
2
nos hace pensar en 1 - sen
2
x = cos
2
x asi que hacemos cambio de varible
x = sent &
1
x
= sent & dx = cos t dt y por pytagoras del tringulo debajo
se deduce que cos t = 1 - x
2
luego J =
cos t
sent.cos t.dt
# =- cos t =- 1 - x
2
por ultimo I = x.arcsenx + 1 - x
2
+ cte
3 cuando tenemos producto de 2 funciones pertenecientes a las 5 funciones seguientes
Funcion Exponencial
Funcion Inversa(arco..............)
Funcion Logaritmica
Funcion Algebraica
FuncionTrigonometrica(seno,coseno,tg,.......)
_
`
a
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
bEjemplosituvieramosxsenx"xesalgebraicasenxestrigonometricaluegou=xydv=senx
Ejemplo situvieramosx.lnx"xcorrespondeaalgebraicaylnxalogaritmicaluegou=lnxydv=x
paraestoutilizamosla palabraILATE la primeraqueaparecer correspondeau
ylasegundaqueaparececorrespondeadvsiempreseguiendoelordendela palabraILATE
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
Ejercicio 3
x ln x.dx
# = I tenemos 2 funciones distintas
lnx es logaritmica
x es algebraica
% la primera en aparecer en ILATE es
la logaritmica asi que
dv = xdx & v =
2
1
x
2
u = ln x & du =
x
1
dx
* luego I =
2
1
x
2
ln x -
2
1
# x2
x
1
dx =
2
1
x
2
ln x -
2
1
2
1
x
2
=
2
1
x
2
ln x -
4
1
x
2
+ cte
Ejercicio 4
I = x. 1 + x
# dx
dv = 1 + x = 1 + x
^ h2
1
& v =
2
1 + 1
1
1 + x
^ h2
1 +1
=
3
2
1 + x
^ h2
3
u = x & du = 1dx
*
I =
3
2
x 1 + x
^ h2
3
-
3
2
1 + x
^ h2
3
# dx =
3
2
x 1 + x
^ h2
3
-
3
2
3
2 + 1
1
1 + x
^ h3
2 +1
=
3
2
x 1 + x
^ h2
3
-
3
2
5
2
1 + x
^ h2
5
=
3
2
x 1 + x
^ h2
3
-
15
4
1 + x
^ h2
5
Division de dos polinomios
^ h
P x
^ h ' Q x
^ h = C x
^ h + R x
^ h ,
Q x
^ h
P x
^ h
= C x
^ h +
Q x
^ h
R x
^ h
asi que
Q x
^ h
P x
^ h
# dx = C x
^ hdx
#
a
6 7 8
44444 44444
+
Q x
^ h
R x
^ h
# dx
b
6 7 8
44444
4 44444
4
para hallar la int egracion de a es facilisimo
solamente hay que saber la formula f x
^ h
^ hn
# . l
f x
^ hdx =
n + 1
1
f x
^ h
^ hn+1
I
L
A
T
E
ahora para resolver la
Q x
^ h
R x
^ h
# dx ojo el grado de R x
^ hes 1 grado de Q x
^ h
6 @
1 paso es calcular Q x
^ h = 0 y a1 a2 a3 ...........an
6 @ sean las soluciones Ahora
** si a1 a2 a3 ...........an
^ h ! R y son ! una de la otra & Q x
^ h = x - a1
^ h x - a2
^ h....... x - an
^ h = 0
Entonces
Q x
^ h
R x
^ h
=
x - a1
^ h
A1
+
x - a2
^ h
A2
+
x - a3
^ h
A3
+ . . . . . . . +
x - an
^ h
An
luego se halla los valores de A1 A2 A3 . . . . . . An y por ultimo
Q x
^ h
R x
^ h
# dx =
x - a1
^ h
A1
dx +
x - a2
^ h
A2
dx
#
# + . . . + . . . . +
x - an
^ h
An
dx
#
** si a1 a2 a3 ...........an
^ h ! R y son = todas & Q x
^ h = x - a
^ hn
Entonces
Q x
^ h
R x
^ h
=
x - a
^ h
A1
+
x - a
^ h2
A2
+
x - a
^ h3
A3
+ . . . . . . . +
x - a
^ hn
An
luego se halla los valores de A1 A2 A3 . . . . . . . An y por ultimo
Q x
^ h
R x
^ h
# dx =
x - a
^ h
A1
dx +
x - a
^ h2
A2
dx
#
# + . . . . + . . . . . +
x - a
^ hn
An
dx
#
** si a1 a2 a3 ...........an
^ h ! C y son ! todas que no tiene soluciones reales
^ h
Entonces
Q x
^ h
R x
^ h
=
x ! a1
^ h2
+ b1
2
M1 x + N1
+
x ! a2
^ h2
+ b2
2
M2 x + N2
+
x ! a3
^ h2
+ b3
2
M3 x + N3
+ . . . . . . . +
x ! an
^ h2
+ bn
2
Mn x + Nn
luego se calcula los valores de M1 M2 M3 .......Mn y N1 N2 N3 ......Nn y por ultimo
Q x
^ h
R x
^ h
# dx =
x ! a1
^ h2
+ b1
2
M1 x + N1
dx +
x ! a2
^ h2
+ b2
2
M2 x + N2
dx + . . . + . . . +
x ! an
^ h2
+ bn
2
Mn x + Nn
#
#
# dx
se hace cambio de variable x ! a1 = b1 tgt ; x ! a2 = b2 tgt . . . . . . . . . ; x ! an = bn tgt
ahora bien si fuera Q x
^ h = ax
2
+ bx + c = 0 siendo 3= b
2
- 4ac 1 0 hacemos lo seguiente
Q x
^ h = ax
2
+ bx + c = ax
2
+ bx +
4a
b
2
-
4a
b
2
siempre va +
4a
b2
despues -
4a
b2
1 2 3
4444444 4444444
+ c = ax
2
+ bx +
4a
b
2
a k+ -
4a
b
2
+ c
a k
este dato es positivo
1 2 3
44444 44444
llegaremos a una forma de Q x
^ h = x ! a
^ h2
+ b
2
R
T
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
V
X
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
** si a1 a2 a3 ...........an
^ h ! C y son = todas que no tiene soluciones reales
^ h
se hace exactamente igual que en el caso de las reales con la unica diferencia que es el numerador Mx + N
** vamos a ver a lg unos ejemplos para entender mejor las int egrales racionales.
ejemplo de raices reales !
Ejercicio 5 I =
x2
+ x - 2
x3
- 2x2
+ 5
# dx aqui P x
^ h = x
3
- 2x
2
+ 5 Q x
^ h = x
2
+ x - 2
haciendo la division de los polinomios
5x - 1
3x
2
+ 3x - 6
-3x
2
+ 2x + 5
-x
3
- x
2
+ 2x
x
3
- 2x
2
+ 5
x - 3
x
2
+ x - 2
g
asi que P x
^ h | Q x
^ h = x - 3 +
x
2
+ x - 2
5x - 1
ahora hallemos las soluciones de x
2
+x-2=0+ x-1
^ h x + 2
^ h = 0
ahora
x
2
+ x - 2
5x - 1
=
x - 1
^ h x + 2
^ h
5x - 1
asi que
x
2
+ x - 2
5x - 1
=
x - 1
A +
x + 2
B
=
x
2
+ x - 2
A x + 2
^ h + B x - 1
^ h
& 5x - 1 = A x + 2
^ h + B x - 1
^ h
si x = 1 & 4 = 3A & A =
4
3
si x =- 2 & - 11 =- 3B & B =
3
11
er
asi que
x
2
+ x - 2
5x - 1
=
x - 1
4
3
+
x + 2
3
11
por ultimo I = x - 3
^ h
# +
x - 1
4
3
+
x + 2
3
11
dx = x - 3
^ hdx
# +
4
3
x - 1
1
# dx +
3
11
x + 2
1
dx
# =
2
1
x
2
- 3x + Ln x - 1 +
3
11
Ln x + 2 + cte
ejemplo de raices reales iguales
Ejercicio 6 I =
x
2
- 4x + 4
x
2
+ x + 3
# dx P x
^ h = x
2
+ x + 3 Q x
^ h = x
2
- 4x + 4
haciendo la division de los polinomios
5x - 1
-x
2
+ 4x - 4
x
2
+ x + 3
1
x
2
- 4x + 4
g
asi que I =
x
2
- 4x + 4
x
2
+ x + 3
# dx = 1dx +
x
2
- 4x + 4
5x - 1
#
# dx
factorizando x
2
- 4x + 4 = x - 2
^ h2
luego
x
2
- 4x + 4
5x - 1
=
x - 2
A +
x - 2
^ h2
B
=
x - 2
^ h2
A x - 2
^ h + B
si x = 2 & 9 = B
si x = 0 &- 1 =- 2A + B & A = 5
luego I = 1dx +
x - 2
5
#
# dx +
x - 2
^ h2
9
# dx = x + 5Ln x - 2 + 9.
-2 + 1
1
x - 2
^ h-2+1
= x + 5Ln x - 2 -
x - 2
^ h
9 + cte
ejemplo de raices complejas !
Ejercicio 7 I =
x - 2
^ h x
2
+ x + 1
^ h
x - 4
# dx aqui no tenemos P x
^ h porque el grado de numerador 1 grado denominador asi que
x - 2
^ h x
2
+ x + 1
^ h
x - 4
=
x - 2
A +
x
2
+ x + 1
Mx + N
U porque
" deno min ador tiene una solucion real y otra compleja de x
2
+ x + 1
^ h,
=
x - 2
^ h x
2
+ x + 1
^ h
A x
2
+ x + 1
^ h + Mx + N
^ h x - 2
^ h
si x = 2 &- 2 = 7A & A =
7
-2
si x = 0 &- 4 = A - 2N =
7
-2 - 2N & N =
7
13
si x =- 1 &- 5 = A + 3M - 3N &- 5 =
7
-2 + 3M -
7
39
& M =
7
2
asi que I =
7
-2
x - 2
1
# dx +
7
1
x
2
+ x + 1
2x + 13
# dx como se ve en la segunda int egral que d x
2
+ x + 1
^ h/dx = 2x + 1 ; pero en
el numerador tenemos 2x + 13 que habra que descomponer para que aparez ca 2x + 1 que es 2x + 1 + 12 asi que
I =
7
-2
x - 2
1
# dx
7
-2 Ln x-2
directa
1 2 3
44444444 44444444
+
7
1
x
2
+ x + 1
2x + 1
# dx
7
1 Ln x2
+x+1
_ i
directa
1 2 3
4444444444 4444444444
+ 7
1
x
2
+ x + 1
12
# dx
H
1 2 3
4444444444 4444444444
U H tenemos que haga que aparez ca a la formula nº 13
H = 7
12
x
2
+ x + 1
1
# dx como x
2
+ x + 1 = x
2
+ x +
4
1
4a
b2
?
J
L
K
K
K
K
K
K
K
N
P
O
O
O
O
O
O
O -
4
1
- 4a
b2
?
+ 1 = x +
2
1
` j
2
+
4
3
= 4
3
3
2x +
3
1
c m
2
+ 1
; E
H = 7
12
4
3
3
2x +
3
1
c m
2
+ 1
; E
1
# dx =
21
48
2
3
3
2x +
3
1
c m
2
+ 1
; E
3
2
# dx =
42
48 3
arctag
3
2x +
3
1
c m
por ultimo I =
7
-2
Ln x - 2 +
7
1
Ln x
2
+ x + 1
^ h + 42
48 3
arctag
3
2x +
3
1
c m + cte
mas adelante veremos mas ejercicios resueltos.
[ 5x-1=A(x-2)+B 5.2-1=A.0+B B=9 ]
[ 5x-1=A(x-2)+9 5.0-1=A(0-2)+9 -1=-2A+9 A=5 ]
tag
m
x dx
#
*
cotg
m
x dx
#
*
Recordatorio d f x
^ h
^ h = f x
^ h
^ hl= derivada de f x
^ h
y = tagf x
^ h & l
y = 1 + tag
2
f x
^ h
6 @. l
f x
^ h =
cos
2
f x
^ h
1
l
f x
^ h
y = cot gf x
^ h & l
y =- 1 + cot g
2
f x
^ h
6 @. l
f x
^ h =
sen
2
f x
^ h
-1
l
f x
^ h
cos
2
x
1
= 1 + tag
2
x ;
sen
2
x
1
= 1 + cot g
2
x ; tagx =
cot gx
1
los pasos a seguir para resolver estas int egrales son dos:
Para tag
m
x dx
#
1º paso A descomponer tag
m
x =
2
cos
2
x
1 - 1
` j.tag
m-2
x
o bien
1 tag
2
x . tag
m-2
x
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
2º paso A si hemos utilizado
2 ,A tag
m
x =
cos
2
x
1 - 1
` j.tag
m-2
x = cos2x
1
tag
m-2
x - tag
m-2
x
1 ,hacer aparecer 1 + tag
2
x
^ h A tag
m
x = 1 + tag
2
x
^ htag
m-2
x - tag
m-2
x
*
Para cotg
m
x dx
# exactamente igual en vez de tagx ponemos cotgx
1º paso A descomponer cotg
m
x =
2
sen
2
x
1 - 1
` j.cotg
m-2
x
o bien
1 cotg
2
x . cotg
m-2
x
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
2º paso A si hemos utilizado
2 ,A cotg
m
x =
sen
2
x
1 - 1
` j.cotg
m-2
x = sen2x
1
cotg
m-2
x - cotg
m-2
x
1 ,hacer aparecer 1 + cotg
2
x
^ h A cotg
m
x = 1 + cotg
2
x
^ hcotg
m-2
x - cotg
m-2
x
*
Ejercicio 8 tag
3
xdx = tag
2
x . tagx
#
# dx = 1 + tag
2
x
^ htagx - tagx
6 @
# dx = 1 + tag
2
x
^ h
dtagx= tagx
^ hl= 1+tag2x
_ idx
6 7 8
44444
4 44444
4
.tagx.dx - tagx.dx
#
directa
6 7 8
44444 44444
#
= tagx d tagx
^ h
# -
cos x
senx
# dx =
2
1
tag
2
x + Ln cos x + cte
o bien
tag
3
xdx =
cos
2
x
1 - 1
` j
#
# tagx.dx = tagx.
cos
2
x
1
# dx - tagx.dx
# recordemos que
cos
2
x
1
dx = d tagx
^ h
= tagx.d tagx
^ h
# -
cos x
senx
# dx =
2
1
tag
2
x + Ln cos x + cte
Ejercicio 9 tag
5
xdx = tag
2
x . tag
3
x
#
# dx = 1 + tag
2
x
^ h
dtagx
6 7 8
44444
4 44444
4
tag
3
x - tag
3
x
< F
# dx = tag
3
xd tagx
^ h
# - tag
3
xdx
#
ejercicio anterior
6 7 8
44444 44444
=
4
1
tag
4
x -
2
1
tag
2
x + Ln cos x
` j+ cte
Ejercicio 10 tag
6
xdx = tag
2
x . tag
4
x
#
# dx = 1 + tag
2
x
^ h
dtagx
6 7 8
44444
4 44444
4
tag
4
x - tag
4
x
< F
# dx = tag
4
xd tagx
^ h
# - tag
4
xdx
#
=
5
1
tag
5
x - tag
4
xdx =
# 5
1
tag
5
x - 1 + tag
2
x
^ h
dtagx
6 7 8
44444
4 44444
4
tag
2
x - tag
2
x
; E
# dx
=
5
1
tag
5
x -
3
1
tag
3
x + tag
2
xdx
# =
5
1
tag
5
x -
3
1
tag
3
x + 1 + tag
2
x
^ h
dtagx
6 7 8
44444
4 44444
4
.1 - 1
; E
# dx
=
5
1
tag
5
x -
3
1
tag
3
x + 1d tagx
^ h - 1dx
#
# =
5
1
tag
5
x -
3
1
tag
3
x + tagx - x
Ejercicio 11 cotg
3
xdx = cotg
2
x.cotgx
#
# dx = 1 + cotg
2
x
^ hcotgx - cotgx
6 @
# dx = 1 + cotg
2
x
^ h
dcotgx= cotgx
^ hl=- 1+cotg2x
_ idx
6 7 8
444444 444444
.cotgxdx - cotgxdx
#
directa
6 7 8
44444 44444
#
=- cotgx d cotgx
^ h
# -
senx
cosx
# dx =-
2
1
cotg
2
x - Ln senx + cte
I = sen mx
^ h
# . cos nx
^ h.dx
*
Como se ve que las dos funciones trigonometricas tienen angulos ! el primer paso pasarlas al mismo angulo
y la forma mas facil de resolver este problema es utilizando las formulas II
sena. cos b =
2
1
sen a + b
^ h + sen a - b
^ h
6 @
cos a. cos b =
2
1
cos a + b
^ h + cos a - b
^ h
6 @
sena.senb =
2
1 - cos a + b
^ h + cos a - b
^ h
6 @
sen mx
^ h. cos nx
^ h =
2
1
sen m + n
^ h.x
6 @+ sen m - n
^ h.x
6 @
" , asi que:
Ejercicio 12
I = sen mx
^ h
# . cos nx
^ h.dx = 2
1
sen m + n
^ hx
6 @dx
# + 2
1
sen m - n
^ hx
6 @dx
# =
2 m + n
^ h
-1
cos m + n
^ hx -
2 m - n
^ h
1
cos m - n
^ hx
Ejercicio 13
** si m = n
I = sen mx
^ h. cos mx
^ h
# .dx =
m
1
sen mx
^ h
# .d sen mx
^ h
^ h = 2m
1
sen
2
mx
^ h
I = sen
m
x
# .dx
*
I = cos
m
x
# .dx
*
m d N
*
1ºpaso es descomponer sen
m
x=sen
m-1
x.senx ; cos
m
x=cos
m-1
x.cosx
2º paso es resolver por partes
dv=senx.dx&v=-cosx
u = sen
m-1
x & du = m - 1
^ hsen
m-2
x. cos x.dx A f x
^ h
6 @n
^ hl= n f x
^ h
6 @n-1
. l
f x
^ h
(
Ejercicio 14
I = sen
3
x.dx = sen
2
x
u
E
.
#
# senx.dx
dv
6 7 8
444 444
asi que
dv = senx.dx & v =- cos x
u = sen
2
x & du = 2senx. cos x.dx
%
I = u.v - vdu =- cos x.sen
2
x + 2 cos
2
x. senx.dx
d cosx
^ h=-senx.dx
6 7 8
444 444
=
#
# - cos x.sen
2
x - 2 cos
2
x.d
# cos x
^ h
= 3
1 cos3x
6 7 8
444444444 444444444
= - cos x.sen
2
x -
3
2
cos
3
x + cte
Ejercicio 15
I = cos
6
x.dx = cos
5
x
u
D
.cos x.dx
dv
6 7 8
444 444
#
# asi que
dv = cos x.dx & v = senx
u = cos
5
x & du =- 5 cos
4
x.senx.dx
%
I = senx. cos
5
x + 5 cos
4
x.sen
2
x.dx =
# senx. cos
5
x + 5 cos
4
# x 1 - cos
2
x
^ h.dx = senx. cos
5
x + 5 cos
4
x.dx - 5 cos
6
x.dx
#
=I
6 7 8
44444
4 44444
4
# ,
, 6I = senx. cos
5
x + 5 cos
4
# x.dx
H
6 7 8
44444
4 44444
4
H = cos
4
# x.dx = cos
3
x
u
D
.cos x.dx
dv
6 7 8
444 444
# asi que
dv = cos x.dx & v = senx
u = cos
3
x & du =- 3 cos
2
x.senx.dx
%
H = senx. cos
3
x + 3 cos
2
x.sen
2
x.dx =
# senx. cos
3
x + 3 cos
2
x 1 - cos
2
x
^ hdx =
# senx. cos
3
x + 3 cos
2
x.dx - 3 cos
4
x.dx
#
=H
6 7 8
44444
4 44444
4
# ,
, 4H = senx. cos
3
x + 3 cos
2
x.dx
# = senx. cos
3
x + 3
2
1 + cos 2x
# dx = senx. cos
3
x +
2
3
1dx + cos 2x.dx
#
= 2
1 sen2x
6 7 8
44444
4 44444
4
#
f p
> H
,
3 3 1 3 3
, 4H = senx. cos
3
x +
2
3
x +
4
3
sen2x , H =
4
1
senx. cos
3
x +
8
3
x +
16
3
sen2x
Por ultimo I =
6
1
senx. cos
5
x +
4
5
senx. cos
3
x +
8
15
x +
16
15
sen2x
` j+ cte
I = sen
m
x.con
n
x
# .dx
*
Esta clase de int egrales se resuelve por partes siempre y cuando la potencia positiva la descompogamos en a
b
= a
b-1
a
1
si m 1 0 y n 2 0
I = sen
m
x.con
n
x
# .dx = sen
m
# x. cos
n-1
x. cos xdx = cos
n-1
x
u
6 7 8
444 444
.sen
m
x. cos x.dx
dv
6 7 8
44444444 44444444
#
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
2
si m 2 0 y n 1 0
I = sen
m
x.con
n
x
# .dx = sen
m-1
# x. cos
n
x.senxdx = sen
m-1
x
u
6 7 8
444
4 444
4
.cos
n
x.senx.dx
dv
6 7 8
4444444 4444444
#
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
3
si m 2 0 y n 2 0
I = sen
m
x.con
n
x
# .dx se escoge la m o bien la n y se sigue los pasos del 1 o 2
*
4
si m 1 0 y n 1 0
I = sen
m
x.con
n
x
# .dx se utilizara cambio de variable que veremos mas adelante
*
Ejercicio 16
I = sen
-3
x. cos
2
x.dx
# = cos x
u
C
.sen
-3
x. cos x.dx
dv
6 7 8
44444444 44444444
# dv=sen-3x.cosx.dx&v= 2
-1 sen-2x
u=cosx&du=-senx.dx
'
I =
2
-1
sen
-2
x. cos x -
2
1
sen
-1
x.dx
# =
2
-1
sen
-2
x. cos x -
2
1
senx
dx
# sabemos que
sena
1
=
2
1
1 - cos a
sena +
1 + cos a
sena
7 A
I =
2
-1
sen
-2
x. cos x -
4
1
1 - cos a
sena +
1 + cos a
sena
_ i
# dx =
2
-1
sen
-2
x. cos x -
4
1
Ln 1 - cos x +
4
1
Ln 1 + cos x + cte
Ejercicio 17
I = sen
2
x cos
2
x.dx = senx
u
C
.senx. cos
2
x.dx
dv
6 7 8
4444444 4444444
=
#
#
dv = cos
2
x.senx.dx =- cos
2
x.d cos x & v =
3
-1
cos
3
x
u = senx & du = cos x.dx
)
I =
3
-1
senx. cos
3
x +
3
1
cos
4
# x.dx
ejercicio 15 es H
6 7 8
44444
4 44444
4
=
3
-1
senx. cos
3
x +
3
1
4
1
senx. cos
3
x +
8
3
x +
16
3
sen2x
` j
I =
4
-1
senx. cos
3
x +
8
1
x +
16
1
sen2x =
4
-1
senx. cos x
2
1 sen2x
6 7 8
44444 44444
. cos
2
x
d n
+
16
1
sen2x +
8
1
x =
8
-1
sen2x. cos
2
x
^ h +
16
1
sen2x +
8
1
x
I =
16
-2
sen2x. cos
2
x + 16
1
sen2x +
8
1
x =
16
sen2x
1 - 2 cos
2
x
^ h
=1-cos2x
sen2x
6 7 8
44444444
4 44444444
4
-cos2x
6 7 8
444444
4 444444
4
+
8
1
x =
16
sen2x - cos 2x
^ h
cos2x=cos2x-sen2x
6 7 8
4444
4 4444
4
+
8
1
x = 16
-1
sen2x. cos 2x
^ h
= 2
1 sen4x
6 7 8
4444444
4 4444444
4
+
8
1
x
I =
8
1
x -
32
1
sen4x
otro metodo
I = sen
2
x. cos
2
# x.dx = senx. cos x
= 2
1 sen2x
6 7 8
44444 44444
d n
2
dx =
# 4
1
sen
2
2x.dx =
4
1
# 2
1 - cos 4x
dx =
8
1
# dx -
8
1
cos 4xdx
#
= 4
1 sen4x
6 7 8
44444
4 44444
# = I =
8
1
x -
32
1
sen4x + cte
*** para esto lo 1º es conocer a lg unas formulas trigonometricas.
sen -x
^ h =- senx ; cos -x
^ h = cos x ; tag -x
^ h =- tagx
sen r - x
^ h = senx ; cos r - x
^ h =- cos x ;tag r - x
^ h =- tagx
sen r + x
^ h =- senx ; cos r + x
^ h =- cos x ;tag r + x
^ h = tagx
x
^ h ^ h ^ h
tagx =
1 - tag
2
2
x
_ i
2tag
2
x
A tag a + b
^ h =
1 - taga.tagb
taga + tagb
tag
2
x =
cos
2
x
1 - 1 ; cot g
2
x =
sen
2
x
1 - 1 ; teorema Pitagoras U
para int egrar funciones trigonometricas A utilizaremos la regla de BIOCHE
1 si f -x
^ h = f x
^ h UUU cambio de variable U t = cos x & cosx =
1
t
aplicando Teorema de Pitagoras
1 = t
2
+ w
2
& w = 1 - t
2
U
senx = 1 - t
2
cos x =
1
t
&- senx.dx = dt &- 1 - t
2
.dx = dt & dx =
1 - t
2
-dt
*
2 si f r - x
^ h = f x
^ h U cambio de variable U t = senx & senx =
1
t
aplicando Teorema de Pitagoras
1 = t
2
+ w
2
& w = 1 - t
2
U
cosx = 1 - t
2
senx =
1
t
& cos x.dx = dt & 1 - t
2
.dx = dt & dx =
1 - t
2
dt
*
3 si f r + x
^ h = f x
^ h U cambio de variable U t = tagx
aplicando Teorema de Pitagoras
w
2
= t
2
+ 1
2
& w = 1 + t
2
U
senx =
1 + t
2
t
; cos x =
1 + t
2
1
tagx =
1
t
&
cos
2
x
1
.dx = dt & dx = cos
2
x.dt & dx =
1 + t
2
1
dt
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
4 si no se cumplen ninguna de las 3 anteriores el cambio de variable U t = tag
2
x
y como se sabe que tagx =
1 - tag
2
2
x
_ i
2tag
2
x
& tagx =
1 - t
2
2t
aplicando Teorema de Pitagoras
w
2
= 2t
^ h2
+ 1 - t
2
^ h2
& w = 1 + t
2
U
senx =
1 + t
2
2t
; cos x =
1 + t
2
1 - t
2
tagx =
1 - t
2
2t
&
cos
2
x
1
.dx =
1 - t
2
^ h2
2 1 + t
2
^ h
dt & dx = cos
2
x
=
1+t2
^ h
2
1-t2
^ h
2
D
.
1 - t
2
^ h2
2 1 + t
2
^ h
dt & dx =
1 + t
2
2
dt
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
Ejercicio 18 1º caso
^ h
I =
senx
dx
# aqui f x
^ h =
senx
dx
A f -x
^ h =
sen -x
^ h
d -x
^ h
=
-senx
-dx
=
senx
dx
= f x
^ h & f -x
^ h = f x
^ h asi el cambio sera de t = cosx
Teorema de Pitagoras
t
2
+ w
2
= 1 & w = 1 - t
2
U
senx = 1 - t
2
cos x =
1
t
&- senx.dx = dt &- 1 - t
2
.dx = dt & dx =
1 - t
2
-dt
*
luego I =
1 - t
2
1 - t
2
-dt
# =-
1 - t
2
dt
# =-
2
1
# 1 + t
1 +
1 - t
1
8 Bdt =-
2
1
1 + t
1
# dt
=Ln 1+t
6 7 8
44444 44444
-
2
1
1 - t
1
dt
#
=-Ln 1-t
6 7 8
44444 44444
=
2
1
Ln 1 - t -
2
1
Ln 1 + t
asi que I =
2
1
Ln
1 + t
1 - t
=
2
1
Ln
1 + cos x
1 - cos x
cosx=t
C
+ cte
2º Metodo
I =
senx
dx
# =
2sen
2
x
cos
2
x
dx
# =
2
cos
2
x
sen
2
x
cos
2
2
x
dx
# =
tag
2
x
cos
2
2
x
2
1
dx
# = tag
-1
2
x
_ i
# 2
1
cos
2
2
x
1
e o
=dtag
2
x
6 7 8
44444
4 44444
4
dx =
= Ln[tag(x/2)]
= tag
-1
2
x
_ i
# dtag
2
x
= Ln tag
2
x
_ i+ cte
3º Metodo
aplicando la formula
senx
1
=
2
1
1 - cosx
senx +
1 + cosx
senx
7 A luego I =
2
1
1 - cos x
senx
1-cosx
^ hl=senx
6 7 8
4444 4444
+
1 + cos x
senx
1+cosx
^ hl=-senx
6 7 8
4444 4444
> Hdx
# =
=
2
1
Ln 1 - cos x
^ h -
2
1
Ln 1 + cos x
^ h & I =
2
1
Ln
1 + cos x
1 - cos x + cte = Ln
1 + cos x
1 - cos x + cte
A pero sabemos que tag
2
a =
1 + cos 2a
1 - cos 2a
& taga =
1 + cos 2a
1 - cos 2a
por ultimo I = Ln tag
2
x
_ i+ cte
Ejercicio 19 2º caso
1º Metodo
I =
sen
2
x + 1
cos x
# dx aqui f x
^ h =
sen
2
x + 1
cos x
dx A f r - x
^ h =
sen
2
r - x
^ h + 1
cos r - x
^ h
d r - x
^ h =
sen
2
x + 1
- cos x -dx
^ h
f r - x
^ h =
sen
2
x + 1
cos xdx
= f x
^ h A cambio de variable t = senx
U senx =
1
t
aplicando Teorema de Pitagoras
1 = t
2
+ w
2
& w = 1 - t
2
U
cosx= 1-t2
senx=1
t & cosx.dx
aparece enel ejercicio
6 7 8
44444444444
4 44444444444
4
=dt& 1-t2.dx=dt&dx=
1-t2
dt
*
I =
t
2
+ 1
dt
# = arctgt = arctg senx
^ h + cte
2º Metodo
I =
sen
2
x + 1
cos x
# dx tambien se puede ver que es de la forma
u
2
+ 1
l
u
#
u=senx
6 7 8
4444 4444
= arctg u
^ h
asi que I = arctg senx
^ h + cte
Ejercicio 20 3º caso
I =
1 + 2sen
2
x
dx
# aqui f x
^ h =
1 + 2sen
2
x
dx
A f r + x
^ h =
1 + 2sen
2
r + x
^ h
d r + x
^ h
sen2 r+x
^ h= sen r+x
^ h
6 @2 = -senx
^ h2
6 7 8
4444444444 444444444
4
=
1 + 2sen
2
x
dx
= f x
^ h
luego el cambio de variable U tagx =
1
t
aplicando Teorema de Pitagoras
w
2
= t
2
+ 1 & w = 1 + t
2
U
cosx =
1 + t
2
1
; senx =
1 + t
2
t
tagx =
1
t
&
cos
2
x
1
.dx
= 1+t2
^ h.dx
6 7 8
4444
4 4444
4
= dt & 1 + t
2
^ h.dx = dt & dx =
1 + t
2
dt
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
I =
1 + 2
1 + t
2
t
2
1 + t
2
dt
# =
1 + t
2
1 + 3t
2
1 + t
2
dt
# =
1 + 3 t
^ h
2
dt
# =
3
1
1 + 3 t
^ h
2
3 dt
# =
3
1
arctg 3 t
^ h
I =
3
1
arctg 3 t
^ h =
3
1
arctg 3 tagx
^ h
Ejercicio 21 4º caso
I =
5 + 3 cos x
dx
# aqui f x
^ h =
5 + 3 cos x
dx
y no cumple ninguna de los 3casos primeros
luego el cambio de variable U t = tag
2
x
tambien sabemos que tagx =
1 - tag
2
x
2tag
2
x
=
1 - t
2
2t
tagx =
1 - t
2
2t
y aplicando teorema de pitagoras
w
2
= 1 - t
2
^ h2
+ 2t
^ h2
& w = 1 + t
2
tagx =
1 - t
2
2t
&
derivando
?
como cos x =
1 + t
2
1 - t
2
asi que dx =
1 - t
2
^ h2
2 1 + t
2
^ h
1 + t
2
^ h
2
1 - t
2
^ h2
dt =
1 + t
2
2
dt
cos
2
x
1
dx =
1 - t
2
^ h2
2 1 - t
2
^ h - 2t -2t
^ h
dt =
1 - t
2
^ h2
2 - 2t
2
+ 4t
2
dt =
1 - t
2
^ h2
2 1 + t
2
^ h
dt
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
I =
5 + 3 cos x
dx
# =
5 + 3
1 + t
2
1 - t
2
1 + t
2
2
dt
# =
1 + t
2
8 + 2t
2
1 + t
2
2
dt
# =
2 4 + t
2
^ h
2dt
# =
4 1 +
2
t
` j
2
` j
dt
#
=
4
1
2
1 +
2
t
` j
2
2
1
dt
directa
6 7 8
4444 4444
# =
2
1
arctg
2
t
=
2
1
arctg
2
1
tag
2
x
_ i
8 B+ cte
Ejercicio 22
I = cos
3
x.dx
# aqui f x
^ h = cos
3
x.dx , f r - x
^ h = cos
3
r - x
^ h
cos r-x
^ h=-cosx
6 7 8
444444 444444
.d r - x
^ h
-dx
6 7 8
4444 4444
= cos
3
x.dx = f x
^ h
luego el cambio de variable U t = senx & senx =
1
t
y aplicando teorema de pitagoras
1 = t
2
+ w
2
& w = 1 - t
2
t = senx & dt = cos x.dx
I = cos
2
x.cos x.dx
dt
6 7 8
444 444
=
# 1 - sen
2
x
^ h
# .dt = 1 - t
2
^ h.dt = t -
3
1
# t
3
= senx -
3
1
sen
3
x + cte
Ejercicio 23 es el ejercicio nº14
I = sen
3
x.dx
# aqui f x
^ h = sen
3
x.dx , f -x
^ h = sen
3
-x
^ h
sen -x
^ h=-senx
6 7 8
4444
4 4444
4
.d -x
^ h
-dx
G
= sen
3
x.dx = f x
^ h
luego el cambio de variable U t = cosx & cosx =
1
t
y aplicando teorema de pitagoras
1 = t
2
+ w
2
& w = 1 - t
2
t = cosx & dt =- senx.dx senx = 1 - t
2
I = sen
3
x.dx =
# 1 - t
2
^ h 1 - t
2
# - 1 - t
2
^ h
dt
=- 1 - t
2
^ h.dt =- t +
3
1
# t
3
=- cosx +
3
1
cos
3
x + cte
ax
2
+ bx + c
# .dx
ax
2
+ bx + c
dx
#
para resolver estas int egrales sigue estoas dos pasos:
1º paso
** si a 2 0 UU ax
2
+ bx + c = ax
2
+ bx +
4a
b
2
6 7 8
4444444
4 4444444
4
-
4a
b
2
+ c = a x +
2 a
b
c m
2
-
4a
b
2
- c
a k
4a
b2-4ac =a
6 7 8
4444 4444
=
a x +
2 a
b
cambio por t
1 2 3
444444
4 444444
4
f p
2
+ a A si b
2
- 4ac 1 0
a x +
2 a
b
cambio por t
1 2 3
444444
4 444444
4
f p
2
- a A si b
2
- 4ac 2 0
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
ax
2
+ bx + c =
t
2
+ b
2
siendo b
2
= a 2
t
2
- b
2
siendo b
2
= a 1
)
** si a 1 0 UU ax
2
+ bx + c =- -ax
2
- bx - c
^ h =- -ax
2
- bx +
4 -a
^ h
b
2
-
4 -a
^ h
b
2
- c
c m
=- -a x -
2 -a
b
=t
1 2 3
44444444
4 44444444
4
f p
2
+
4a
b
2
- 4ac
=a
6 7 8
4444 444
4
=- t
2
+ a
ax
2
+ bx + c =- t
2
+ b
2
siendo b
2
= a 3
2º paso
en el caso 1 t
2
- b
2
= b
b
t
` j
2
- 1 UU nos hace recordar la formula tag
2
x =
cos
2
x
1 - 1
luego el cambio sera
cos u
1
=
b
t
& cos u =
t
b
aplicando al triangulo y pitagoras
t
2
= b
2
+ w
2
& w = t
2
- b
2
cos u =
t
b
&- senu.du =-
t
2
b
dt ; senu =
t
t
2
- b
2
en el caso 2 t
2
+b
2
=b b
t
` j
2
+ 1 UU nos hace recordar la formula 1 + tag
2
x =
cos
2
x
1
luego el cambio sera tag u
^ h =
b
t
aplicando al triangulo y pitagoras
t
2
+ b
2
= w
2
& w = t
2
+ b
2
tagu =
b
t
&
cos
2
u
1
.du =
b
1
dt ; cosu =
t
2
+ b
2
b
en el caso 3 b
2
-t
2
=b 1-
b
t
` j
2
UU nos hace recordar la formula cos
2
x = 1 - sen
2
x
luego el cambio sera sen u
^ h =
b
t
aplicando al triangulo y pitagoras
b
2
= t
2
+ w
2
& w = 1 - t
2
senu =
b
t
& cos u.du =
b
1
dt ; cosu =
b
1 - t
2
veamos unos ejemplos para entenderlo mejor,pero antes recordemos las formulas que necesitaremos
1 + f x
^ h
6 @2
! l
f x
^ h
# dx = ln f x
^ h ! 1 + f x
^ h
6 @2
_ i+ cte senarcsenx = x
cosarccosx = x
f x
^ h
6 @2
- 1
! l
f x
^ h
# dx = ln f x
^ h ! f x
^ h
6 @2
- 1
_ i+ cte
1 - f x
^ h
6 @2
l
f x
^ h
# dx =
- arccos f x
^ h + cte
arcsenf x
^ h + cte
( cos arcsenx = 1 - x
2
senar cos x = 1 - x
2
Ejercicio 24
I =
x
2
- 2x + 5
dx
#
x
2
- 2x + 5 = x
2
- 2x + 1
4a
b2
?
- 1
4a
b2
?
+ 5 = x - 1
^ h2
+ 2
2
aqui t = x - 1 & dt = dx y b = 2
luego I =
t
2
+ 2
2
dt
# =
2
2
t
` j
2
+ 1
dt
# =
2
t
` j
2
+ 1
2
1
dt
# = Ln
2
t +
2
t
` j
2
+ 1
: C = Ln
2
x - 1
` j+
2
x - 1
` j
2
+ 1
: C
Ejercicio 25
I =
3x
2
- x - 4
dx
#
3x
2
- x - 4 = 3x
2
- x +
12
1
4a
b2
@
-
12
1
4a
b2
@
- 4 = 3 x -
2 3
1
t
6 7 8
444444
4 444444
4
f p
2
-
2 3
7
c m
2
t = 3 x -
2 3
1
& dt = 3 dx &
3
dt
= dx luego I =
t
2
-
2 3
7
c m
2
3
dt
# =
2 3
7
7
2 3 t
c m
2
- 1
3
dt
# =
7
2
7
2 3 t
c m
2
- 1
dt
#
I =
7
2
2 3
7
7
2 3 t
c m
2
- 1
7
2 3
dt
# =
3
3
Ln
7
2 3 t
+
7
2 3 t
c m
2
- 1
< F + cte
Ejercicio 26
I = x
2
- 4x - 5
# .dx
x
2
- 4x - 5 = x
2
- 4x +
4
16
4a
b2
@
-
4
16 - 5 = x - 2
t
D
a k
2
- 3
2
haciendo cambio x - 2 = t & dx = dt
I = t
2
- 3
2
# dt = 3
3
t
` j
2
- 1
# dt lo que esta redondeado en azul nos recuerda la formula trigon. tag
2
x =
cos
2
x
1 - 1
asi que hagamos por 2º vez cambio de variable
cos u
1
=
3
t
& cos u =
t
3
&- senu.du =- 3t
-2
dt & dt =
3
senu
cos
2
u
9
du
I = 3 tag
2
u
# .
3
senu
cos
2
u
9
du = 9 sen
2
u. cos
-3
u.du = 9 senu.cos
-3
u.
#
# senu.du
dv = cos-3
udcosu & v =
2
-1
cos-2
u
w = senu & dw = cosudu
)
I =
2
-1
senu. cos
-2
u +
2
1
cos u
1
# du y como sabemos que
cos x
1
=
2
1
1 + senx
cos x +
1 - senx
cos x
7 A
I =
2
-1
senu. cos
-2
u +
4
1
Ln
1 - senu
1 + senu
ahora con la ayuda del triangulo vamos remplazando
3
2
+ w
2
= t
2
& w = t
2
- 3
2
senu =
t
t
2
- 3
2
cos u =
t
3
& cos
-1
u =
3
t
I =
2
-1
t
t
2
- 3
2
3
t
` j
2
+
4
1
Ln
1 -
t
t
2
- 3
2
1 +
t
t
2
- 3
2
luego la t = x - 2
I =
2
-1
3
x
2
- 4x - 5
x - 2
^ h +
4
1
Ln
1 - x
2
- 4x - 5
1 + x
2
- 4x - 5
+ cte
INTEGRALES DE LA FORMA
ax
2
+ bx + c
P x
^ h
# .dx
1º
ax
2
+ bx + c
P x
^ h
= Q x
^ h ax
2
+ bx + c
^ hl+
ax
2
+ bx + c
m
***
siendo Q x
^ hun polinomio de coeficientes a determinar y grado de Q x
^ h = grado de P x
^ h - 1 m nº real a determinar
INTEGRALES DE LA FORMA
ax + b
^ hn
ax
2
+ bx + c
dx
#
Para esta clase de integrales se hace cambio de variable ax + b =
t
1
asi poder transformarla en
ax
2
+ bx + c
P x
^ h
# .dx
Se le denomina Metodo Aleman
Asi que veamos algunos ejemplos paso a paso para poder entenderlos mejor
Ejercicio 27
I =
x
2
- 2x + 5
x
2
- x
# dx aqui P x
^ h = x
2
- x A es de grado 2 asi que Q x
^ hes de grado 1 & Q x
^ h = ax + b
luego
x
2
- 2x + 5
x
2
- x
= ax + b
^ h x
2
- 2x + 5
6 @l+
x
2
- 2x + 5
m
= a x
2
- 2x + 5 + ax + b
^ h
2 x
2
- 2x + 5
2 x - 1
^ h
+
x
2
- 2x + 5
m
=
x
2
- 2x + 5
a x
2
- 2x + 5
^ h
+
x
2
- 2x + 5
ax + b
^ h x - 1
^ h
+
x
2
- 2x + 5
m
=
x
2
- 2x + 5
2ax
2
+ x -3a + b
^ h + 5a - b + m
^ h
asi que 2a = 1 & a =
2
1
3a - b = 1 & b =
2
1
5a - b + m = 0 & m =- 2
ahora si
x
2
- 2x + 5
x
2
- x
=
2
1
x +
2
1
` j x
2
- 2x + 5
8 B
l
+
x
2
- 2x + 5
-2
x
2
- 2x + 5
x
2
- x
dx
# =
2
1
x +
2
1
` j x
2
- 2x + 5
8 B
l
# - 2
x
2
- 2x + 5
dx
#
ejercicio nº 24
6 7 8
44444444
4 44444444
4
=
2
1
x +
2
1
` j x
2
- 2x + 5 - 2 Ln
2
x - 1
` j+
2
x - 1
` j
2
+ 1
: C
a k
Ejercicio 28
I =
2x + 1
^ h3
3x
2
- x - 4
dx
# haciendo cambio de variable 2x + 1 =
t
1
& x =
2t
1 - t
& dx =
2t
2
-1
dt
una sustituido queda I =
-11t
2
- 8t + 3
-t
2
dt
# P t
^ hes de grado 2 & Q t
^ h = at + b
-11t
2
- 8t + 3
-t
2
= at + b
^ h -11t
2
- 8t + 3
6 @l+
-11t
2
- 8t + 3
m
=
-11t
2
- 8t + 3
a -11t
2
- 8t + 3
^ h
+
-11t
2
- 8t + 3
at + b
^ h -11t - 4
^ h
+
-11t
2
- 8t + 3
m
-11t
2
- 8t + 3
-t
2
=
-11t
2
- 8t + 3
a -11t
2
- 8t + 3
^ h + at + b
^ h -11t - 4
^ h + m
una vez despejado los valores de a b y m y sustituirlos en la formula
ax
2
+ bx + c
P x
^ h
= Q x
^ h ax
2
+ bx + c
^ hl+
ax
2
+ bx + c
m
y int egrandolo quedara asi
ax
2
+ bx + c
P x
^ h
=
# Q x
^ h ax
2
+ bx + c +
ax
2
+ bx + c
m
# dx
asi que seguir los mismos pasos que el ejercicio anterior
a
f x
^ h
# .dx
a
f x
^ h
# .dx para este tipo de int egrales se hace cambio de variable t = f x
^ h
Ejercicio 29
I = e
2x+1
# dx cambio variable t = 2x + 1 & dt = 2dx
I =
2
1
e
t
# dt =
2
1
e
t
=
2
1
e
2x+1
+ cte
R x;
cx + d
ax + b
` jq
p
,
cx + d
ax + b
` js
r
,.........,
cx + d
ax + b
` jv
n
: D
# .dx
+
` j ^ h
para estos tipos de int egrales se hace el cambio de variable
cx + d
ax + b
` j = t
n
siendo n = m.c.m q,s,.....,v
^ h
Recordatorio
m.c.m = minimo comun multiplo se cogen todos los factores y elevado a mayor exponente
^ h
Ejercicio 30
I =
1 - 2x
^ h3
2
- 1 - 2x
^ h2
1
dx
# cambio variable 1 - 2x = t
6
porque m.c.m 3,2
^ h = 6
1 - 2x = t
6
&- 2dx = 6t
5
dt & dx =- 3t
5
dt , t = 1 - 2x
6
I =
t
4
- t
3
-3t
5
dt
# =
t
3
t - 1
^ h
-3t
5
dt
# =- 3
t - 1
t
2
# dt una vez hecha la division de los polinomios queda asi
I =- 3 t + 1
^ h
# dt - 3
t - 1
1
dt
# =
2
-3
t
2
- 3t - 3Ln t - 1
=
2
-3
1 - 2x
3
- 3 1 - 2x
6
- 3Ln 1 - 2x
6
- 1 + cte
** Integral de Riemann
f x
^ hdx AA f x
^ h
a
b
#
es una funcion continua en a,b
6 @
representa el area comprendida entre el eje ox , la curva de f x
^ h y las dos abscisas x = a y x = b
las areas situadas encima del eje ox son + y las situadas debajo del eje ox son -
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
Regla de Brrow
f x
^ hdx
a
limite inferiorAeje x
S
b
limite superiorA ejex
?
# = f x
^ h
#
: C
a
b
= F b
^ h - F a
^ h siendo F la primitiva de f ; f
# = F ( d f
#
a k = d F
^ h ( f = l
F
Propiedades
1 f x
^ h
a
a
# dx = 0 ; 2 f x
^ h
a
b
# dx =- f x
^ h
b
a
# dx ; 3 f x
^ h ! g x
^ h
6 @
a
b
# dx = f x
^ hdx ! g x
^ h
a
b
#
a
b
# dx
4 k.f x
^ h
a
b
# dx = k. f x
^ h
a
b
# dx ; 5 f x
^ h
a
b
# dx = f x
^ h
a
c
# dx + f x
^ h
c
b
# dx c d a,b
6 @
6 si f x
^ h $ 0 en a,b
6 @ ( f x
^ h
a
b
# dx $ 0
7 si f x
^ h # 0 en a,b
6 @ ( f x
^ h
a
b
# dx # 0
8 si f x
^ h # g x
^ h en a,b
6 @ ( f x
^ h
a
b
# dx # g x
^ h
a
b
# dx
Teorema del valor medio
f una funcion continua en a,b
6 @ ( 7 c d a,b
^ h/ f x
^ h
a
b
# dx = f c
^ h b - a
^ h
Integrales Impropias
I = f x
^ h
a
b
# dx , si f x
^ h no es continua en c d a,b
6 @ ( I = lim
x"c
f x
^ h
a
c
# dx + lim
x"c
f x
^ h
c
b
# dx
si el limite existe y es finito & I es convergente
si el limite es 3 & I es divergente
Propiedades
f x
^ hdx = lim
b"+3
a
+3
# f x
^ h
a
b
# dx siendo f acotada en a, + 3
6 6
f x
^ hdx = lim
a"-3
-3
b
# f x
^ h
a
b
# dx siendo f acotada en -3,b
@ @
f x
^ hdx = lim
a"-3
-3
+3
# f x
^ h
a
c
# dx + lim
b"+3
f x
^ h
c
b
# dx
Ejercicio 31
I =
x
dx
0
1
# , la funcion f x
^ h =
x
1
en el intervalo 0,1
6 @ la funcion no esta en 0 asi que es una integral impropia luego
I = lim
a"0 x
dx
a
1
# = lim
a"0
2 x
6 @a
1
= lim
a"0
2 - 2 a
^ h = 2 ( I converge
Ejercicio 32
I =
x - 1
^ h2
dx
0
4
# ,aqui f x
^ h =
x - 1
^ h2
1
A D f = R - 1
" , y como estamos en el intervalo 0,4
6 @ f no es continua en x = 1
asi que I = lim
a"1 x - 1
^ h2
dx
0
a
#
; E + lim
a"1 x - 1
^ h2
dx
a
4
#
; E = lim
a"1 x - 1
-1
8 B
0
a
+ lim
a"1 x - 1
-1
8 B
a
4
= lim
a"1 a - 1
-1 - 1
` j
=3
1 2 3
44444444 44444444
+ lim
a"1 3
-1 +
a - 1
1
` j
=3
1 2 3
4444444444 4444444444
( I es divergente auque llegara a ser uno nada mas 3 I seria divergente
^ h
Ejercicio 33
I = 2x - 1
0
2
# dx 1º paso es descomponer el valor absoluto
2x - 1 =
-2x + 1 si x 1
2
1
2x - 1 si x $
2
1
*
al descomponer el valor absoluto f A funcion a trozos y
2
1
d 0,2
6 @
I = -2x + 1
^ h
0
2
1
# dx + 2x - 1
^ h
2
1
2
# dx = -x2
+ x
6 @0
2
1
+ x2
- x
6 @2
1
2
............................
Cambio de variable
** f g x
^ h
6 @
a
b
# l
g x
^ hdx = f u
^ hdu
g a
^ h
g b
^ h
#
para mejor entenderlo veamos un par de ejercicios
Ejercicio 34
I = x x
2
+ 1
^ h3
dx
0
1
# , aqui f x
^ h = x x
2
+ 1
^ h3
f es continua en R,luego f continua en 0,1
6 @ & I no es impropia
para resolver la integral hagamos cambio de variable u = x
2
+ 1 & du = 2x.dx &
2
du
= x.dx
si x = 1 & u = 2
si x = 0 & u = 1
$ . ( I =
2
1
u
3
du =
2
1
1
2
# 4
u
4
: C
1
2
=
8
15
Ejercicio 35
I = r2
- x2
dx
0
r
# A cambio de variable
x = r.sent & dx = rcost.dt
si x = r & sent = 1 & t =
2
r
si x = 0 & sent = 0 & t = 0
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
asi que I = r
2
- r
2
sen
2
t
0
2
r
# .r.cost.dt = r
2
1 - sen
2
t
0
2
r
# .cost.dt = r
2
cos
2
t.dt
0
2
r
# = 2
r
2
1 + cos2t
^ hdt
0
2
r
#
I =
2
r
2
t +
2
sen2t
8 B0
2
r
= 2
r
2
2
r - 0
_ i = 4
rr
2
Area = A siempre es 5
A = f x
^ h
a
b
# dx = parte que esta encima del eje x - la parte que esta por debajo del eje x
^ h
a
b
#
Area de 2 funciones f y g es A = f x
^ h - g x
^ h
a
b
# dx
Longitud = S = 1 + l
f x
^ h
6 @2
a
b
# dx
Volunen = V = Area x
^ h
a
b
# dx
f(x).dx
x=a
x=b
# f(y).dy
y=a
y=b
#
Area de una función respecto al eje x
Para hallar el area de la función respecto al eje X
se hacen cortes verticales al eje X n - isema en forma
de rectangulos de altura ri y anchura dx
asin que el area es el sumatorio de todas las areas
de los rectangulos como se ve en la figura de al lado
A = ri
i=1
n
/ .dx = ri
a
b
# .dx siendo
ri = altura y esta definida por la función f(x)
dx = anchura del rectangulo
luego A = f(x)
x=a
x=b
# .dx = f(x)
a
b
# .dx
f(x)
Area de una función respecto al eje y
Para hallar el area de la función respecto al eje Y
se hacen cortes verticales al eje Y n - isema en forma
de rectangulos de anchura ri y altura dy
asin que el area es el sumatorio de todas las areas
de los rectangulos como se ve en la figura de al lado
A = ri
i=1
n
/ .dy = ri
a
b
# .dy siendo
ri = anchura y esta definida por la función f(y)
dy = altura del rectangulo
luego A = Area = f(y)
y=a
y=b
# .dy = f(y)
a
b
# .dy
Area formada entre dos funciónes respecto al eje x
Area de f(x)"Bolas en negro
Area de g(x)"bolas en rojo
Los pasos a seguir son los seguientes:
1º sacar los puntos de interseccion entre f(x) y g(x)
f(x) = g(x) ,
x = b
x = a
$ siendo a 1 b asi que a es el limite inferior,b limite superior
2º esbozar las graficas y por ultimo calcular la integral
f(x)
Metodo de los discos
consiste en girar una region del plano al rededor de un eje (X) asi obtenemos un sólido de revolución.
** dividiendo el solido en sectores circulares(discos) ** haciendo cortes = al eje de rotación
** el radio r del disco siempre va dirigido del eje de rotación hacia la función original.(no hacia el reflejo)
** en los discos el radio varia de un disco a otro;pero siempre queda determinado por la funcion en cuestion y su grosor
es el mismo para todos los discos, ver la imagen
En la imagen el eje de rotacion es el eje X
ri = el radio del disco = f(x)
dx = altura del disco
V = V de los discos
^ h
/
asi que el volumen queda determinado por: Vi = r.ri
2
.dx
V = Vi
i=1
i=n
/ = r.r
2
.dx = r f x
^ h
6 @
a
b
#
a
b
#
2
dx
Determinar el Volumen del sólido de revolución generado al hacer girar la funcion sobre eje Y
es exactamente igual que el anterior lo unico que cambia es el eje de ratacion Y
ri = radio del disco eje rotacion " funcion f(y)
6 @,cortes = al eje de ratacion ver imagen de abajo
^ h
dy = altura del disco ; V = V de los discos
^ h
/
asi que el volumen queda determinado por: Vi = r.ri
2
.dy
V = Vi
i=1
i=n
/ = r.r
2
.dy = r f y
^ h
6 @
a
b
#
a
b
#
2
dy
x
y
y
x
x
y
x
y
Volumen generado entre dos funciones
ver imagenes para entenderlo mejor
Ri = radio de la funcion f(x)
ri = radio de la funcion g(x)
*** rotacion respecto al eje X
^ h
Vi = volumen del disco = r Ri
2
- ri
2
^ h.dx
V = Vi
i=1
n
/ = r R
2
- r
2
^ hdx = r f(x)
^ h2
- g x
^ h
^ h2
6 @.dx
a
b
#
a
b
#
*** rotacion respecto al eje Y
^ h
Vi = volumen del disco = r Ri
2
- ri
2
^ h.dy
V = Vi
i=1
n
/ = r R
2
- r
2
^ hdy = r f(y)
^ h2
- g y
^ h
^ h2
6 @.dy
a
b
#
a
b
#
Rotación < al eje de ordenadas(eje y)
otro metodo que permite la obtención del volumen generado por el giro de una area
comprendida entre 2 funciones cualesquiera,f(x) y g(x) en un intervalo a,b
6 @ tales que
f(x) 2 g(x) en a,b
6 @ alrededor de un eje de revolucion < al eje de ordenadas x = k(cte) 2 0
La formula del volumen es:
V = 2r x - k
^ h f(x) - g(x)
6 @
a
b
# dx
Observación:
x - k
^ h 2 0 , la recta x = k se encuentra a la izquierda de la región comprendida entre f(x) y g(x)
Para los ejes de rotaciones verticales Y
V = 2r x.h(x).dx ; siendo h(x) =
funcion de derecha - la izquierda
funcion de arriba - funcion de abajo
%
a
b
#
Para los ejes de rotaciones horizontales Y
V = 2r y.h(y).dy ; siendo h(y) =
funcion de derecha - la izquierda
funcion de arriba - funcion de abajo
%
c
d
#
x
y
Mas adelante veremos algunos ejercicios y con la practica se entendera mejor.
Ejercicio 36
I =
a - x
2
^ h2
3
dx
#
I =
a - x
2
^ h2
3
dx
# =
a - x
2
^ h3
dx
# =
a - x
2
^ h a - x
2
^ h
dx
# =
a - x
2
^ h a 1 -
a
x
a k
2
c m
dx
# = I
1 -
a
x
a k
2
nos hace pensar en en la formula trigonometrica 1 - sen
2
x = cos
2
x
asi que hacemos cambio de variable sent =
a
x
& x = a sent & dx = a cos t dt
I =
a - asen
2
t
^ h a 1 - sen
2
t
^ h
a cos t dt
# =
a cos
2
t cos t a
a cos t dt
# =
a
1
cos
2
t
dt
# =
a
1
tgt
y como tgt =
a - x
2
x
entonces I =
a
1
a - x
2
x
+ cte
---------------------------------
Ejercicio 37
I =
a + x
2
^ h2
3
dx
#
I =
a + x
2
^ h2
3
dx
# =
a + x
2
^ h3
dx
# =
a + x
2
^ h a + x
2
^ h
dx
# =
a + x
2
^ h a 1 +
a
x
a k
2
c m
dx
# = I
1 +
a
x
a k
2
nos hace pensar en en la formula trigonometrica 1 + tg
2
x =
cos
2
x
1
asi que hacemos cambio de variable tgt =
a
x
& x = a tgt & dx = a
cos
2
t
1
dt
I =
a + a tg
2
t
^ h a 1 + tg
2
t
^ h
a
cos
2
t
1
dt
# =
a
cos
2
t
1
cos t
1
a
a
cos
2
t
1
dt
# =
a
cos t
1
dt
# =
a
1
cos t dt =
a
1
# sent
y como sent =
a + x
2
x
luego I =
a a + x
2
^ h
x
+ cte
---------------------------------
Ejercicio 38
I =
a - x
a + x
# dx
a - x
a + x
# dx =
a - x a - x
a + x a - x
# dx =
a - x
a
2
- x
2
# dx =
a - x
a
2
1 -
a
x
_ i
2
` j
# dx = I
1 -
a
x
_ i
2
nos hace pensar en en la formula trigonometrica 1 - sen
2
x = cos
2
x
asi que hacemos cambio de variable sent =
a
x
& x = asent & dx = a cos t dt
t = arcsen
a
x
I =
a - asent
a
2
1 - sen
2
t
^ h
# a cos t dt =
a 1 - sent
^ h
a cos t a cos t dt
# =
a 1 - sent
^ h
a
2
cos
2
t dt
#
=
a 1 - sent
^ h
a
2
1 - sen
2
t
^ h
dt = a 1 + sent
^ h
#
# dt = a 1 + sent
^ h
# dt = a 1dt + a sent dt
#
#
= at - a cos t + cte = a arcsen
a
x
- a
2
- x
2
+ cte
---------------------------------
Ejercicio 39
I =
7
3x-5
4
# dx
7
3x-5
4
# dx = 4.7
-3x+5
# dx = I como sabemos que todas las int egrales de la forma a
f x
^ h
# dx se le hace
cambio de variable t = f x
^ h asi que t =- 3x + 5 & dt =- 3dx & dx =
-3
dt
luego queda
I = 4 7
t
# -3
dt
=
3
-4
7
t
# dt =
3
-4
7
t
.
ln 7
1
aplicando la formula a
f x
^ h
# . l
f x
^ hdx = a
f x
^ h
.
ln a
1
por ultimo I =
3 ln 7
-4
7
-3x+5 + cte
---------------------------------
Ejercicio 40
Demostracion de la formula 16
1 - f x
^ h
^ h2
l
f x
^ h
# dx =
2
1
ln
1 - f x
^ h
1 + f x
^ h
= ln
1 - f x
^ h
1 + f x
^ h
1 - f x
^ h
^ h2
l
f x
^ h
# dx = I en el deno min ador tenemos 1 - f x
^ h
^ h2
nos hace pensar en 1 - sen
2
x
asi que hacemos cambio de variable sent = f x
^ h & cos t dt = l
f x
^ hdx
I =
1 - sen
2
t
cos t dt
# =
cos
2
t
cos t dt
# =
cos t
dt
# utilizando la formula
cost
1
=
2
1
1 + sent
cost +
1 - sent
cost
8 B
I =
2
1
1 + sent
cos t
# dt +
2
1
1 - sent
cos t
# dt =
2
1
ln 1 + sent -
2
1
ln 1 - sent =
2
1
ln
1 - sent
1 + sent
=
2
1
ln
1 - f x
^ h
1 + f x
^ h
+ cte
---------------------------------
Ejercicio 41
Demostracion de la formula 13 en forma generalizada I =
a2
+ f x
^ h
6 @2
l
f x
^ h
# dx siendo a ! 0
a
2
+ f x
^ h
6 @2
l
f x
^ h
# dx =
a
2
1 +
a
f x
^ h
a k
2
nos hace recordar 1+tg2
1 2 3
444444 444444
> H
l
f x
^ h
# dx
asi que tagt =
a
f x
^ h
(
t = arctag
a
f x
^ h
1 + tag
2
t
^ hdt =
a
l
f x
^ h
dx
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
haciendo los cambios queda
I =
a
2
1
1 +
a
f x
^ h
: C
2
a
a
l
f x
^ h
dx
# =
a
2
a
1 + tagt
1 + tag
2
t
^ hdt
# =
a
1
1dt
# =
a
1
t =
a
1
arctag
a
f x
^ h
+ cte
---------------------------------
Ejercicio 42
I =
1 + x
2
dx
#
1 + x
2
dx
# =
1 + x
^ h2
dx
# = arctagx + cte
---------------------------------
Ejercicio 43
I =
1 + x
4
2x.dx
#
1 + x
4
2xdx
# =
1 + x
2
^ h2
2x dx
# = arctagx
2
+ cte
---------------------------------
Ejercicio 44
I =
5 + x
4
2x dx
#
5 + x
5 + x
4
2x dx
# =
5
^ h
2
+ x
2
^ h2
2x dx
# =
5
1
arctag
5
x
2
+ cte
---------------------------------
Ejercicio 45
Demostracion de la formula 16 en forma generalizada I =
a2
- f x
^ h
6 @2
l
f x
^ h
# dx siendo f x
^ h !! a
a
2
- f x
^ h
6 @2
l
f x
^ h
# dx =
a
2
1 -
a
f x
^ h
a k
2
nos hace recordar 1-sen2
1 2 3
444444 444444
> H
l
f x
^ h
# dx
asi que sent =
a
f x
^ h
(
t = arcsen
a
f x
^ h
cost dt =
a
l
f x
^ h
dx
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
haciendo los cambios queda
I =
a
2
1
1 -
a
f x
^ h
: C
2
a
a
l
f x
^ h
dx
# =
a
2
a
1 - sen
2
t
cost dt
# =
a
1
cos
2
t
cost dt
# =
a
1
cost
1 dt
#
y como sabemos que
cost
1
=
cos
2
t
cost
=
1 - sen
2
t
cost
=
1 - sent
^ h 1 + sent
^ h
cost
=
2
1
1 - sent
cost +
1 + sent
cost
8 B
luego I =
2a
1
1 + sent
cost
# dt +
2a
1
1 - sent
cost
# dt =
2a
1
Ln 1 + sent -
2a
1
Ln 1 - sent
I =
2a
1
Ln
1 - sent
1 + sent
=
2a
1
Ln
1 -
a
f x
^ h
1 +
a
f x
^ h
=
2a
1 Ln
a - f x
^ h
a + f x
^ h
---------------------------------
Ejercicio 46
I =
1 - x
2
dx
#
1 - x
2
dx
# =
1 - x
^ h2
1.dx
# =
2
1
Ln
1 - x
1 + x + cte siendo x !! 1
---------------------------------
Ejercicio 47
I =
3 - x
4
2x.dx
#
3 - x
4
2x.dx
# =
3
^ h
2
- x
2
^ h2
2x.dx
# =
2 3
1
Ln
3 - x
2
3 + x
2
+ cte siendo x
2
! 3
---------------------------------
Ejercicio 48
Demostracion de la formula 12 en forma generalizada I =
a2
- f x
^ h
6 @2
l
f x
^ h
# dx
I =
a
2
- f x
^ h
6 @2
l
f x
^ h
# dx =
a 1 -
a
f x
^ h
: C
2
nos hace recordar 1-sen2
1 2 3
444444 444444
l
f x
^ h
# dx
asi que sent =
a
f x
^ h
(
t = arcsen
a
f x
^ h
cost dt =
a
l
f x
^ h
dx
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
haciendo los cambios queda
I =
a
1
1 -
a
f x
^ h
: C
2
a a
l
f x
^ h
dx
# =
1 - sen2
t
cost dt
# =
cos2
t
cost dt
# = 1dt = t
# + cte
I = arcsen a
f x
^ h
+ cte
---------------------------------
Ejercicio 49
I =
1 - x
2
dx
#
1 - x
2
dx
# = arcsenx + cte AA aplicando la formula
a2
- f x
^ h
6 @2
l
f x
^ h
# dx = arcsen
a
f x
^ h
+ cte
---------------------------------
Ejercicio 50
I =
9 - x
4
2x.dx
#
9 - x
4
2x.dx
# =
3
2
- x
2
^ h2
2x.dx
# = arcsen
3
x
2
+ cte
---------------------------------
Ejercicio 51
I =
9 - 2x - 1
^ h2
dx
#
9 - 2x - 1
^ h2
dx
# =
hagamos que aparezca el 2
S
d 2x-1
^ h =2
6 7 8
4444444444
4 4444444444
4
2
1
3
2
- 2x - 1
^ h2
2.dx
# =
2
1
arcsen
3
2x - 1 + cte
---------------------------------
En las integrales antes de ponernos a resolver os recomiendo seguir estos pasos
fijarnos bien si se puede simplificar y se se puede asociar a algúna integral inmediata
y tener bien memorizadas las formulas trigonometricas
Ejercicio 52
Demostracion de la formula 17 en forma generalizada I =
a2
+ f x
^ h
6 @2
l
f x
^ h
# dx
I =
a
2
+ f x
^ h
6 @2
l
f x
^ h
# dx =
a 1 +
a
f x
^ h
: C
2
nos hace recordar 1+tag2
1 2 3
444444 444444
l
f x
^ h
# dx
asi que tagt =
a
f x
^ h
(
t = arctag
a
f x
^ h
, sent =
a
2
+ f x
^ h
6 @2
f x
^ h
cos
2
t
1
dt =
a
l
f x
^ h
dx
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
haciendo los cambios queda
I =
a
1
1 +
a
f x
^ h
: D
2
a a
l
f x
^ h
dx
# =
cos
2
t
1
cos
2
t
1
dt
# =
cost
1
cos
2
t
1
dt
# =
cost
1
dt =
ya visto en ejercicio 45
?
2
1
# Ln
1 - sent
1 + sent
asi que I =
2
1
Ln
1 -
a
2
+ f x
^ h
6 @2
f x
^ h
1 +
a
2
+ f x
^ h
6 @2
f x
^ h
=
2
1
Ln
-f x
^ h + a
2
+ f x
^ h
6 @2
f x
^ h + a
2
+ f x
^ h
6 @2
---------------------------------
Ejercicio 53
I =
1 + x
2
dx
#
1 + x
2
dx
# =
2
1
Ln
-x + 1 + x
2
x + 1 + x
2
+ cte
---------------------------------
Ejercicio 54
I =
5 + x
4
2x.dx
#
5 + x
4
2x.dx
# =
5
^ h
2
+ x2
^ h2
2x.dx
# =
2
1
Ln
-x
2
+ 5 + x
4
x
2
+ 5 + x
4
+ cte
---------------------------------
Ejercicio 55
I =
x
2
+ 1
x
2
- 1
# dx
x
2
+ 1
x
2
- 1
# dx =
x
2
+ 1
x
2
+ 1 - 2
# dx =
x
2
+ 1
x
2
+ 1
# dx - 2
x
2
+ 1
dx
# = 1.dx - 2
1 + x
2
dx
#
# = x - 2arctagx + cte
---------------------------------
Ejercicio 56
I =
1 + x
6
x
2
# dx
1 + x
6
x
2
# dx =
1 + x
3
^ h2
x
2
# dx =
3
1
1 + x
3
^ h2
3x
2
# dx =
3
1
arctagx
3
+ cte
---------------------------------
Ejercicio 57
I =
x
2
Lnx
# dx
I =
x
2
Lnx
# dx en la integral tenemos dos funciones distintas (una logaritmica y algebraica)
asi que la integral la resolveremos por partes fijandonos en en la palabra
I
funcion inversa
?
L
funcion logaritmica
S A
funcion algebraica
?
T
funcion trigonometrica
S E
funcion exponencial
?
U es la primera funcion que aparezca en la palabra ILATE
dV es la segunda funcion que aparezca en la palabra ILATE
asi que
u = Lnx ( du =
x
1
dx
dv =
x
2
1
dx & v =-
x
1
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
& I =-
x
1
Lnx -
x
-1
# x
1
dx =
x
-Lnx +
x
2
1
# dx =
x
-Lnx -
x
1 + cte
---------------------------------
Ejercicio 58
I =
x
Ln Lnx
^ h
# dx
I =
x
Ln Lnx
^ h
# dx haciendo cambio de variable t = Lnx & dt =
x
1
dx
luego I queda de la seguiente manera I =
x
Ln Lnx
^ h
# dx = Ln Lnx
^ h
# x
1
dx = Lnt dt
#
asi que u = Lnt ( du =
t
1
dt
dv = dt & v = t
* & I = t Lnt - t
# t
1
dt = t Lnt - t + cte = Lnx.Ln Lnx
^ h - Lnx + cte
---------------------------------
Ejercicio 59
I =
x.Lnx
dx
#
x.Lnx
dx
# =
Lnx
x
1
# dx haciendo cambio variable t = Lnx & dt =
x
1
dx
luego I =
t
dt
# = Lnt = Ln Lnx + cte
---------------------------------
Ejercicio 60
I =
x - 1
x + 1
# dx
I =
x - 1
x + 1
# dx haciendo cambio variable t
2
= x - 1 &
t =! x - 1
2tdt = dx
'
I =
t
t
2
+ 1 + 1
^ h2tdt
# = 2 t
2
+ 2
^ h
# dt =
3
2
t
3
+ 4t =!
3
2
x - 1
^ h2
3
! 4 x - 1 + cte
---------------------------------
Ejercicio 61 - 62
I = e
ax
.cosbx.dx
#
sea J = e
ax
.senbx.dx
#
1 I + i.J = e
ax
cosbx + isenbx
^ h
eibx
6 7 8
444444444 444444444
# dx = e
ax
.
# e
ibx
.dx = e
ax+ibx
# .dx = e
ax+ibx
a + ib
1
= e
ax
.e
ibx
a + ib
1
2 I - iJ = e
ax
cosbx - isenbx
^ h
6 7 8
444444444 444444444
# dx = e
ax
cos -bx
^ h + isen -bx
^ h
^ h
cos -b
^ h=cos b
^ h . sen -b
^ h=-senb , e-ibx
6 7 8
44444444444444 44444444444444
e-ibx=cos -bx
^ h+isen -bx
^ h
1 2 3
4444444444444444444
4 4444444444444444444
4
# dx = e
ax
.
# e-ibx
.dx = e
ax-ibx
# .dx = e
ax-ibx
a - ib
1
I - iJ = e
ax
.e-ibx
a - ib
1
1 + 2 = 2I = e
ax
.e
ibx
a + ib
1 + e
ax
.e-ibx
a - ib
1
= e
ax
e
ibx
a + ib
1
+ e-ibx
a - ib
1
8 B = e
ax
a + ib
cosbx + isenbx
+
a - ib
cosbx - isenbx
8 B
2I = e
ax
a
2
+ b
2
a.cosbx - ib.cosbx + ai.senbx + b.senbx + a.cosbx + ib.cosbx - ai.senbx + b.senbx
; E =
2I = e
ax
a
2
+ b
2
2a.cosbx + 2b.senbx
: D
I =
a
2
+ b
2
e
ax
a.cosbx + b.senbx
6 @ , para hallar eax
.senbx.dx
# basta con restar 1 - 2 y hacer mismos calculos
y el resultado de e
ax
.senbx.dx
# =
a
2
+ b
2
e
ax
-b.cosbx + a.senbx
6 @
2º metodo
I = eax
.cosbx.dx
# tenemos 2 funciones ! lo resolvemos por partes
dv = e
ax
& v = e
ax
a
1
u = cosbx & du =- b.senbx.dx
) ( I = cosbx.e
ax
a
1 -
a
1
e
ax
# -b.senbx
^ hdx = cosbx.e
ax
a
1 +
a
b
e
ax
# senbx
^ hdx
volviendo a integrar por partes
dv = e
ax
& v = e
ax
a
1
u = senbx & du = b.cosbx.dx
) ( I =
a
1
e
ax
.cosbx +
a
b
a
1
e
ax
.senbx - a
b
eax
.cosbx.dx
#
: C
I =
a
1
e
ax
.cosbx +
a
2
b
e
ax
.senbx -
a
2
b
2
eax
.cosbx.dx
#
I
6 7 8
44444444 44444444
, I +
a
2
b
2
I =
a
1
e
ax
.cosbx +
a
2
b
e
ax
.senbx
, I 1 +
a
2
b
2
c m
=
a2
a2
+b2
6 7 8
4444 4444
=
a
2
a
e
ax
.cosbx +
a
2
b
e
ax
.senbx , I =
a
2
+ b
2
e
ax
a.cosbx + b.senbx
6 @
---------------------------------
Ejercicio 63
I =
x
x + 1
# dx
x
x + 1
# dx ; haciendo cambio de variable x = tag
2
t ( dx = 2tagt 1 + tag
2
t
^ hdt
I =
tagt
1 + tag
2
t
# 2tagt 1 + tag
2
t
^ hdt = 2 1 + tag
2
t
^ h
# d tagt
^ h = 2tagt +
3
2
tag
3
t + cte = 2 x +
3
2
x
^ h
3
+ cte
2º metodo
x
x + 1
# dx =
x
x
# dx +
x
1
# dx = x 2
1
# dx + x 2
-1
# dx =
3
2
x2
3
+ 2x2
1
+ cte
3º metodo
x
x + 1
# dx ; haciendo cambio de variable x = t (
2 x
1
dx = dt ( dx = 2t.dt , luego
x
x + 1
# dx =
t
t
2
+ 1
# 2.t.dt =
=
3
2
t
3
+ 2t =
3
2
x
^ h
3
+ 2 x + cte
---------------------------------
Ejercicio 64
I =
1 + x
2
^ h2
x
2
# dx
I =
1 + x
2
^ h2
x
2
# dx
dv =
1 + x
2
^ h2
x
dx ( v =
2 1 + x
2
^ h
-1
u = x ( du = dx
* ( I =
2 1 + x
2
^ h
-x +
2
1
1 + x
2
dx
# =
2 1 + x
2
^ h
-x +
2
1
arctagx + cte
2º metodo
I =
1 + x
2
^ h2
x
2
# dx ; haciendo cambio de variable x = tagt (
t = arctagx & dt =
1 + x
2
dx
dx = 1 + tag
2
t
^ hdt
*
I =
1 + x
2
^ h2
x
2
# dx =
1 + tag
2
t
^ h2
tag
2
t. 1 + tag
2
t
^ hdt
# =
1 + tag
2
t
^ h
tag
2
t.dt
# =
cos
2
t
1
cos
2
t
sen
2
t
# dt = sen
2
t.dt
#
I =
2
1 - cos2t
# dt =
2
1
1 - cos2t
6 @
# dt =
2
1
t -
4
1
sen2t =
2
1
t -
2
1
sent.cost =
2
1
arctagx -
2
1
1 + x
2
x
1 + x
2
1 + cte
I =
2
1
arctagx -
2
1
1 + x
2
x + cte
---------------------------------
Ejercicio 65
I = cos
2
x.cos2x.dx
#
I = cos
2
x.cos2x.dx =
2
1 + cos2x
#
# cos2x dx =
2
1
cos2x + cos
2
2x
^ h
# dx =
2
1
cos2x dx +
2
1
# cos
2
2x.dx
#
I =
4
1
sen2x +
2
1
2
1 + cos4x
# =
4
1
sen2x +
4
1
dx +
4
1
# cos4x dx
# =
4
1
sen2x +
4
1
x +
16
1
sen4x + cte
2º metodo
I = cos
2
x.cos2x.dx
# ; sea J = sen
2
x.cos2x.dx
#
1 I + J = cos
2
x.cos2x +
# sen
2
x.cos2x.dx = cos2x. cos
2
x + sen
2
x
^ h
# dx = cos2x.
# dx =
2
1
sen2x
2 I - J = cos2x cos
2
x - sen
2
x
^ h
# dx = cos2x.cos2x.dx = cos
2
#
# 2x.dx =
2
1 + cos4x
dx
# =
2
1
x +
8
1
sen4x
1 + 2 = 2I =
2
1
sen2x +
2
1
x +
8
1
sen4x ( I =
4
1
sen2x +
4
1
x +
16
1
sen4x + cte
---------------------------------
Ejercicio 66
I =
a + b x
dx
#
I =
a + b x
dx
# ; cambio de variable t = a + b x (
dt =
2 x
b
dx & dt =
b
2 t - a
^ h
b
dx & dx =
b
2
2 t - a
^ h
dt
x =
b
t - a
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
I =
a + b x
dx
# =
t
b
2
2 t - a
^ h
# dt =
b
2
2
t
t - a
# dt =
b
2
2
1 -
t
a
_ i
# dt =
b
2
2
dt -
# b
2
2a
t
dt
# =
b
2
2
t -
b
2
2a
Lnt
I =
b
2
2
a + b x
^ h -
b
2
2a
Ln a + b x + cte
---------------------------------
Ejercicio 67
I =
1 + senx + cosx
dx
#
I =
1 + senx + cosx
dx
# ; hacer cambio de variable t = tag
2
x
(
2
x
= arctagt & x = 2.arctagt & dx =
1 + t
2
2.dt
I =
1 + senx + cosx
dx
# =
1 + t
2
1 + t
2
+
1 + t
2
2t +
1 + t
2
1 - t
2
1 + t
2
2.dt
# =
1 + t
2
2 + 2t
1 + t
2
2
# dt =
1 + t
dt
# = Ln 1 + t = Ln 1 + tag
2
x + cte
---------------------------------
Ejercicio 68
I =
senx + tagx
dx
#
I =
senx + tagx
dx
# ; Aplicando Bioche vemos que f -x
^ h =
sen -x
^ h + tag -x
^ h
d -x
^ h
=
senx + tagx
dx
= f x
^ h
asi que el cambio de variable es t = cosx & dt =- senx.dx =- 1 - t
2
dx & dx =-
1 - t
2
dt
ver imagen de abajo
^ h
I =
senx + tagx
dx
# =
t
t. 1 - t
2
+
t
1 - t
2
1 - t
2
-dt
# =
t
t + 1
^ h 1 - t
2
1 - t
2
-dt
# =
t + 1
^ h 1 - t
2
^ h
-t.dt
#
t + 1
^ h 1 - t
2
^ h
t
=
t + 1
^ h t + 1
^ h 1 - t
^ h
t
=
t + 1
^ h2
1 - t
^ h
t
t + 1
^ h2
1 - t
^ h
t
=
t + 1
A +
t + 1
^ h2
B +
1 - t
C
=
t + 1
^ h2
1 - t
^ h
A t + 1
^ h 1 - t
^ h
+
t + 1
^ h2
1 - t
^ h
B 1 - t
^ h
+
t + 1
^ h2
1 - t
^ h
C t + 1
^ h2
si t = 0 ( 0 = A + B + C & A =
4
-3
si t =- 1 (- 1 = 2B & B =
2
1
si t = 1 ( 1 = 4C & C =
4
1
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
I =
4
3
t + 1
dt
# -
2
1
t + 1
^ h2
dt
# -
4
1
1 - t
dt
# =
4
3
Ln 1 + t +
2
1
t + 1
^ h-1
+
4
1
Ln 1 + t + cte
I =
4
3
Ln 1 + cosx +
2
1
1 + cosx
^ h-1
+
4
1
Ln 1 + cosx + cte
---------------------------------
Ejercicio 69
I =
a
2
- x
2
^ h2
5
dx
#
I =
a
2
- x
2
^ h2
5
dx
# =
a
2
1 -
a
x
_ i
2
8 B
es parecido a 1-sen2
1 2 3
44444 44444
f p
2
5
dx
# ; cambio de variable sent =
a
x
sent =
a
x
(
cost =
a
a
2
- x
2
& a.cost = a
2
- x
2
cost dt =
a
dx
& a.cost.dt = dx
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
I =
a
2
- x
2
^ h2
5
dx
# =
a.cost
^ h5
a.cost.dt
# =
a
4
.cos
4
t
dt
# =
a
4
1
cos
2
t
1
# cos
2
t
1
dt
I =
a
4
1
cos
2
t
1
# d tagt
^ h =
a
4
1
1 + tag
2
t
^ h
# d tagt
^ h =
a
4
1
tagt +
3
1
tag
3
t
` j ; tagt =
a
2
- x
2
x
I =
a
4
1
a
2
- x
2
x +
3
1
a
2
- x
2
x
c m+ cte
---------------------------------
Ejercicio 70
I = acos
2
wt + bsen
2
wt
^ h
# dt ; w ! 0
I = acos
2
wt + bsen
2
wt
^ h
# dt , sabemos que cos
2
wt =
2
1 + cos2wt
y sen
2
wt =
2
1 - cos2wt
I =
2
a + acos2wt +
2
b - bcos2wt
` jdt =
2
a + b +
2
a - b
cos2wt
` j
#
# dt =
2
a + b
t +
4w
a - b
sen2wt + cte
2º metodo
I = acos
2
wt + bsen
2
wt
^ h
# dt , sea J = bcos
2
wt + asen
2
wt
^ h
# dt
1 I + J = acos
2
wt + bsen
2
wt
^ h
# + bcos
2
wt + asen
2
wt
^ hdt = a + b
^ h cos
2
wt + sen
2
wt
^ hdt
# = a + b
^ h
# dt = a + b
^ ht
2 I - J = a - b
^ h
# cos
2
wt + b - a
^ hsen
2
wt.dt = a - b
^ h cos
2
wt - sen
2
wt
6 @
=cos2wt
6 7 8
4444444444 4444444444
# dt =
2w
a - b
^ h
sen2wt
1 + 2 = 2I = a + b
^ ht +
2w
a - b
sen2wt ( I =
2
a + b
^ ht
+
4w
a - b
sen2wt
---------------------------------
Ejercicio 71
I =
senx.cosx
dx
#
I =
senx.cosx
dx
# , a senx.cosx
1
= tagx + cotgx , I = tagx + cotgx
^ h
# dx = tagx.dx + cotgx.dx
#
#
I =
cosx
senx
# dx +
senx
cosx
# dx =- Ln cosx + Ln senx = Ln
cosx
senx + cte = Ln tagx + cte
2º metodo Imaginemos que no hemos caido en la formula a
I =
senx.cosx
dx
# =
senx.cosx
sen
2
x + cos
2
x
# dx , b sen
2
x + cos
2
x = 1
I =
senx.cosx
sen
2
x
dx
# +
senx.cosx
cos
2
x
# dx =
cosx
senx
# dx +
senx
cosx
# dx =- Ln cosx + Ln senx
I = Ln
cosx
senx + cte = Ln tagx + cte
3º metodo Imaginemos que no hemos caido en la formula a y b
I =
senx.cosx
dx
# =
senx.cosx
dx
# =
2
1
sen2x
dx
# = 2
sen2x
dx
# c sen2x = 2senx.cosx y senx
1
=
2
1
1 - cosx
senx +
1 + cosx
senx
7 A
1 - cos2x
^ hl= 2sen2x , 1 + cos2x
^ hl=- 2sen2x
I = 2
2
1
1 - cos2x
sen2x +
1 + cos2x
sen2x
` j
# dx =
1 - cos2x
sen2x
# dx +
1 + cos2x
sen2x
# dx =
2
1
1 - cos2x
2sen2x
# dx +
2
1
1 + cos2x
2sen2x
# dx
I =
2
1
Ln 1 - cos2x -
2
1
Ln 1 + cos2x =
2
1
Ln
1 + cos2x
1 - cos2x
= Ln
1 + cos2x
1 - cos2x
= Ln tagx
^ h + cte , tag
2
x =
1 + cos2x
1 - cos2x
4º metodo Imaginemos que no hemos caido en la formula a y b y c
I =
senx.cosx
dx
# =
senx.cos
2
x
cosx.dx
# =
senx
cosx
tagx
1
D
# cos
2
x
1
tagx
^ hl
F
dx =
tagx
1
d tagx
^ h
# = Ln tagx + cte
5º metodo
I =
senx.cosx
dx
# , sea J =
cosx
senx
# dx =
senx.cosx
sen
2
x
# dx
1 I - J =
senx.cosx
1 - sen
2
x
# dx =
senx.cosx
cos
2
x
# dx =
senx
cosx
# dx = Ln senx
2 J =
cosx
senx
# dx =-
cosx
-senx
# dx =- Ln cosx
1 + 2 = I = Ln senx - Ln cosx = Ln
cosx
senx
= Ln tagx + cte
6º metodo
I =
senx.cosx
dx
# , aplicando la regla de Bioche
f -x
^ h =
sen -x
^ h.cos -x
^ h
d -x
^ h
=
-senx.cosx
-dx
=
senx.cosx
dx
= f x
^ h , sen -x
^ h =- senx , cos -x
^ h = cosx
cambio de varible t = cosx (
senx = 1 - t
2
, cosx = t
t = cosx & x = arcost
t = cosx & dt =- senx.dx & dt =- 1 - t
2
.dx
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
I =
senx.cosx
dx
# =-
t. 1 - t
2
1 - t
2
dt
# =-
t. 1 - t
2
^ h
dt
# =-
t. 1 + t
^ h. 1 - t
^ h
dt
#
t. 1 + t
^ h. 1 - t
^ h
1
=
t
A +
1 + t
B +
1 - t
C
=
t. 1 + t
^ h. 1 - t
^ h
A 1 + t
^ h. 1 - t
^ h + B.t. 1 - t
^ h + C.t. 1 + t
^ h
si
t =- 1 & 1 =- 2C & C =
2
1
t = 1 & 1 = 2B & B =-
2
1
t = 0 & A = 1
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
asi que I =-
t
dt
# +
2
1
1 + t
dt
# +
2
1
1 - t
-dt
# =- Ln t +
2
1
Ln 1 + t +
2
1
Ln 1 - t =- Ln t +
2
1
Ln 1 + t 1 - t
= 1-t2
6 7 8
444444
4 444444
4
d n
I =- Ln cosx + Ln 1 - cos
2
x =- Ln cosx + Ln senx = Ln
cosx
senx
= Ln tagx + cte
Ejercicio 72
I =
f x
^ h
6 @2
- a2
l
f x
^ h
# dx
I =
f x
^ h
6 @2
- a
2
l
f x
^ h
# dx =
a.
a
f x
^ h
: C
2
- 1
l
f x
^ h
# dx , cambio de variable
cost
1
=
a
f x
^ h
( cost =
f x
^ h
a
cost =
f x
^ h
a
(
f x
^ h =
cost
a
, sent =
f x
^ h
f x
^ h
6 @2
- a
2
-sent.dt =- a
f x
^ h
6 @2
l
f x
^ h.dx
( sent.dt = a
f x
^ h
6 @2
l
f x
^ h.dx
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
I =
a
2
. tag
2
t
f x
^ h
6 @2
.sent.dt
# =
a
2
.
cost
sent
f x
^ h
6 @2
.sent.dt
# =
a
1
cost.
# f x
^ h
6 @2
.dt =
cost
1
# dt
aplicando la formula
cosx
1
=
2
1
1 - senx
cosx +
1 + senx
cosx
7 A
I =
2
1
1 - sent
cost +
1 + sent
cost
` j
# dt =
2
1
1 + sent
cost
# dx -
2
1
1 - sent
-cost
# dx =
2
1
Ln
1 - sent
1 + sent
I =
2
1
Ln
1 -
f x
^ h
f x
^ h
6 @2
- a
2
1 +
f x
^ h
f x
^ h
6 @2
- a
2
=
2
1
Ln
f x
^ h - f x
^ h
6 @2
- a
2
f x
^ h + f x
^ h
6 @2
- a
2
=
2
1
Ln
f x
^ h - f x
^ h
6 @2
- a
2
f x
^ h + f x
^ h
6 @2
- a
2
f x
^ h + f x
^ h
6 @2
- a
2
f x
^ h + f x
^ h
6 @2
- a
2
e o
I =
2
1
Ln
f x
^ h
6 @2
- f x
^ h
^ h2
- a
2
6 @
f x
^ h + f x
^ h
6 @2
- a
2
_ i
2
= G =
2
1
Ln
a
2
f x
^ h + f x
^ h
6 @2
- a
2
_ i
2
< F = Ln
a
f x
^ h + f x
^ h
6 @2
- a
2
I = Ln f x
^ h + f x
^ h
6 @2
- a
2
- Lna = Ln f x
^ h + f x
^ h
6 @2
- a
2
+ cte
---------------------------------
Ejercicio 73
I =
1 + x
dx
# , haciendo cambio de variable x = t - 1
^ h2
(
dx = 2 t - 1
^ hdt
t - 1 = x & t = x + 1
(
I =
1 + x
dx
# =
t
2 t - 1
^ hdt
# = 2
t
t - 1
# dt = 2 dt - 2
t
dt
#
# = 2t - 2Lnt = 2 x + 1
^ h - 2Ln x + 1
^ h + cte a
2º metodo
I =
1 + x
dx
# , haciendo cambio de variable x = t
2
&
t = x
dx = 2t.dt
'
I =
1 + t
2t.dt
# = 2 1 -
1 + t
1
` j
# dt = 2 dt - 2
1 + t
1
dt = 2t - 2Ln 1 + t
^ h
#
# = 2 x - 2Ln 1 + x
^ h + ct l
e b
los resultados a y b son el mismo haciendo 2 + cte = ct l
e
---------------------------------
Ejercicio 74
I =
cos
5
x
sen
3
x
# dx
I =
cos
5
x
sen
3
x
# dx = tag
3
x
cos
2
x
1
# dx = tag
3
x
# d tagx
^ h =
4
1
tag
4
x + cte
---------------------------------
Ejercicio 75
I =
x sen x
cos x
dx =
#
I =
x sen x
cos x
dx =
# sen x
cos x
x
1
dx , se observa que d sen x
^ h
# = cos x
2
1
x
1
dx
I = 2
sen x
cos x
2 x
1
dx
# = 2
sen x
dsen x
# = 2Ln sen x + cte
---------------------------------
Ejercicio 76
I =
1 + 2senx.cosx
senx - cosx
# dx
I =
1 + 2senx.cosx
senx - cosx
# dx =
senx + cosx
^ h2
senx - cosx
a k
# dx , senx + cosx
^ h2
= 1 + 2senx.cosx
sea u = senx + cosx ( du = cosx - senx
^ hdx ,luego
I =-
senx + cosx
^ h2
-senx + cosx
# dx =-
u
2
du
# =- u-2
# du = u-1
=
senx + cosx
1 + cte
---------------------------------
Ejercicio 77
I =
1 + 2senx.cosx
cos2x
# dx
I =
1 + 2senx.cosx
cos2x
# dx =
senx + cosx
^ h2
cos
2
x - sen
2
x
c m
# dx , cos2x = cos
2
x - sen
2
x
I =
senx + cosx
^ h 2
cosx - senx
^ h cosx + senx
^ h
# dx =
senx + cosx
^ h
cosx - senx
^ h
# dx = Ln senx + cosx + Cte.
^ h ^ h
2º metodo
I =
1 + 2senx.cosx
cos2x
# dx =
1 + sen2x
cos2x
# dx =
2
1
1 + sen2x
d sen2x
^ h
# =
2
1
Ln 1 + sen2x = Ln 1 + sen2x
1+sen2x= senx+cosx
^ h2
6 7 8
444444
4 444444
4
= Ln senx + cosx + Cte.
---------------------------------
Ejercicio 78
I =
1 + senx.cosx
senx.cosx
# dx =
2
1
1 +
2
1
sen2x
sen2x
# dx =
2
1
2 + sen2x
2sen2x
# dx =
2 + sen2x
sen2x
# dx
haciendo cambio de variable t = 2x & dt = 2.dx luego
I =
2
1
1 -
2 + sent
2
` j
# dt =
2
1
t -
2 + sent
dt
# = x -
2 + sent
dt
#
A
1 2 3
44444
4 44444
4
A =
2 + sent
dt
# haciendo cambio de variable tag
2
t
= n &
2
t
= arctagn & t = 2.arctagn & dt =
1 + n
2
2
dn
A =
1 + n
2
2n
+ 2
1 + n
2
2
# dn =
1 + n
2
2 n
2
+ n + 1
^ h
1 + n
2
2
# dn =
n
2
+ n +
4
1 -
4
1 + 1
dn
# =
n +
2
1
` j
2
+
2
3
c m
2
dn
#
y como sabemos que
a
2
+ f x
^ h
6 @2
l
f x
^ h
# dx =
a
1
arctag
a
f x
^ h
+ cte
n +
2
1
` j
2
+
2
3
c m
2
dn
# =
3
2
arctag
2
3
2
2n + 1
J
L
K
K
K
K
K
K
K
K
K
K
N
P
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
=
3
2
arctag
3
2n + 1
=
3
2
arctag
3
2.tag
2
t + 1
=
3
2
arctag
3
2.tag
2
2x + 1
=
3
2
arctag
3
2.tagx + 1
luego I = x -
3
2
arctag
3
2.tagx + 1
+ cte
---------------------------------
Ejercicio 79
I =
a
x
.b
x
a
x
- b
x
^ h2
# dx
I =
a
x
.b
x
a
x
- b
x
^ h2
# dx =
a
x
.b
x
a
2x
- 2.a
x
.b
x
+ b
2x
# dx =
a
x
.b
x
a
2x
# dx - 2
a
x
.b
x
a
x
.b
x
# dx +
a
x
.b
x
b
2x
# dx =
b
x
a
x
# dx - 2 1
# dx +
a
x
b
x
# dx
I =
b
a
_ i
x
# dx - 2x +
a
b
` j
x
# dx =
Ln
b
a
b
a
_ i
x
- 2x +
Ln
a
b
a
b
` j
x
=
Lna - Lnb
b
a
_ i
x
- 2x +
- Lna - Lnb
^ h
a
b
` j
x
=
Lna - Lnb
b
a
_ i
x
- a
b
` j
x
- 2x + cte
---------------------------------
Ejercicio 80
I = x
2
- a
2
# dx
I = x
2
- a
2
# dx resolviendo por partes
dv = dx & v = x
u = x
2
- a
2
& du =
x
2
- a
2
x
dx
*
I = x. x
2
- a
2
-
x
2
- a
2
x
2
# dx = x. x
2
- a
2
-
x
2
- a
2
x
2
- a
2
+ a
2
# dx = x. x
2
- a
2
-
x
2
- a
2
x
2
- a
2
# dx - a
2
x
2
- a
2
dx
#
I = x. x
2
- a
2
- x
2
- a
2
# dx - a
2
a.
a
x
_ i
2
- 1
dx
# = x. x
2
- a
2
- x
2
- a
2
# dx - a
2
a
x
_ i
2
- 1
a
1
dx
#
I = x. x
2
- a
2
- I - a
2
Ln
a
x +
a
x
_ i
2
- 1 ( I =
2
x. x
2
- a
2
- 2
a
2
Ln
a
x +
a
x
_ i
2
- 1 + cte
---------------------------------
Ejercicio 81
I = tagx
# .dx
I = tagx
# .dx , sea t
2
= tagx &
t = tagx
2t.dt = 1 + tag
2
x
^ h.dx
(
I = t.
1 + t
4
2t
# dt =
1 + t
4
2t
2
# dt como se ve el denominador tiene soluciones complejas asi que resolvamoslo.
t
4
+ 1 = t
2
+ 1
^ h2
- 2t
2
= t
2
+ 1
^ h2
- 2 .t
^ h
2
= t
2
+ 2 .t + 1
^ h t
2
- 2 .t + 1
^ h
I =
1 + t
4
2t
2
# dt =
t
2
+ 2 .t + 1
At + B
# dt +
t
2
- 2 .t + 1
l
A t + l
B
# dt a
I =
1 + t
4
At + B
^ h t
2
- 2 .t + 1
^ h + l
A t + l
B
^ h t
2
+ 2 .t + 1
^ h
# dt
si t = 0 ( 0 = B + l
B ( B =- l
B
si t = i (- 2 = B + iA
^ h -i 2
^ h + i l
A + l
B
^ h i 2
^ h = A - l
A
^ h
=- 2
6 7 8
444
4 444
4
2 + i 2 l
B - B
^ h
=0
6 7 8
4444 4444
(
A - l
A =- 2 ( l
A = A + 2
l
B = B y B =- l
B ( l
B = B = 0
(
si t = 1 ( 2 = 2 - 2
^ hA + 2 + 2
^ h l
A = 2 - 2
^ hA + 2 + 2
^ h A + 2
^ h
l
A
6 7 8
4444
4 4444
4
= 4A + 2 2 + 2
2 = 4A + 2 2 + 2 ( 4A + 2 2 = 0 ( A =
2
- 2
l
A =
2
2
a , I =
1 + t
4
2t
2
# dt =
t
2
+ 2 .t + 1
2
- 2
t
# dt +
t
2
- 2 .t + 1
2
2
t
# dt =
4
- 2
t
2
+ 2 .t + 1
2t.dt
# + 4
2
t
2
- 2 .t + 1
2t.dt
#
I =
4
- 2
t
2
+ 2 .t + 1
2t + 2 - 2
^ h.dt
# + 4
2
t
2
- 2 .t + 1
2t - 2 + 2
^ h.dt
#
I =
4
- 2
t
2
+ 2 .t + 1
2t + 2
^ h.dt
# + 4
2
t
2
- 2 .t + 1
2t - 2
^ h.dt
# -
4
2
t
2
+ 2 .t + 1
- 2
^ h.dt
# + 4
2
t
2
- 2 .t + 1
2
^ h.dt
#
I =
4
- 2
Ln t
2
+ 2 .t + 1 + 4
2
Ln t
2
- 2 .t + 1 +
2
1
t
2
+ 2 .t + 1
dt
# +
2
1
t
2
- 2 .t + 1
dt
#
Ahora descompongamos
t
2
- 2 .t + 1 = t
2
- 2 .t +
2
1 -
2
1 + 1 = t -
2
1
c m
2
+
2
1
c m
2
t
2
+ 2 .t + 1 = t
2
+ 2 .t +
2
1 -
2
1 + 1 = t +
2
1
c m
2
+
2
1
c m
2
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
I =
4
- 2
Ln t
2
+ 2 .t + 1 + 4
2
Ln t
2
- 2 .t + 1 +
2
1
t +
2
1
c m
2
+
2
1
c m
2
dt
# +
2
1
t -
2
1
c m
2
+
2
1
c m
2
dt
#
Aplicando la formula
a2
+ f x
^ h
6 @2
l
f x
^ h
# dx = a
1 arctag a
f x
^ h
I =
4
- 2
Ln t
2
+ 2 .t + 1 + 4
2
Ln t
2
- 2 .t + 1 +
2
2
arctag 2 .t + 1
^ h +
2
2
arctag 2 .t - 1
^ h + cte
I =
4
- 2
Ln tagx + 2.tagx + 1 + 4
2
Ln tagx - 2.tagx + 1 +
2
2
arctag 2.tagx + 1
^ h +
2
2
arctag 2.tagx - 1
^ h + cte
I =
4
2
Ln
tagx + 2.tagx + 1
tagx - 2.tagx + 1
+
2
2
arctag 2.tagx + 1
^ h +
2
2
arctag 2.tagx - 1
^ h + cte
---------------------------------
Ejercicio 82
I =
senx + cosx
senx
# dx
I =
senx + cosx
senx
# dx , sea J =
senx + cosx
cosx
# dx
1 I + J =
senx + cosx
senx
# dx +
senx + cosx
cosx
# dx =
senx + cosx
senx + cosx
# dx = dx = x
#
2 I - J =
senx + cosx
senx
# dx -
senx + cosx
cosx
# dx =
senx + cosx
senx - cosx
# dx =-
senx + cosx
-senx + cosx
# dx
=- Ln senx + cosx
1 + 2 = 2I = x - Ln senx + cosx ( I =
2
1
x - Ln senx + cosx
^ h
---------------------------------
Ejercicio 83
I =
1 + cosx
dx
#
I =
1 + cosx
dx
# , sabemos que cos
2
x =
2
1 + cos2x
luego 1 + cosx = 2.cos
2
2
x
I =
1 + cosx
dx
# =
2.cos
2
2
x
dx
# =
cos
2
2
x
2
1
dx
# = d tag
2
x
_ i
# = tag
2
x + cte
2º metodo
como no se cumple ninguna de las 3 reglas de bioche el cambio de variable sera de t = tag 2
x
t = tag 2
x (
cosx =
1 + t2
1 - t2
arctagt = 2
x & 2.arctagt = x &
1 + t2
2.dt = dx
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
I =
1 + cosx
dx
# =
1 +
1 + t2
1 - t2
1 + t2
2.dt
# =
1 + t2
2.dt
1 + t2
2.dt
# = dt = t =
# tag 2
x + cte
---------------------------------
Ejercicio 84
I =
x
2
x.cosx - senx
# dx
I =
x
2
x.cosx - senx
# dx ;
g x
^ h
6 @2
l
f x
^ h.g x
^ h - f x
^ h. l
g x
^ h
# =
g x
^ h
f x
^ h
f x
^ h = senx ( l
f x
^ h = cos x
g x
^ h = x ( l
g x
^ h = 1
3 ( I =
x
2
x.cosx - senx
# dx ( I =
x
senx + cte
---------------------------------
Ejercicio 85
I =
x
2
Lnx - 1
# dx es de la forma
g x
^ h
6 @2
l
f x
^ h.g x
^ h - f x
^ h. l
g x
^ h
# =
g x
^ h
f x
^ h
I =
x
2
Lnx - 1
# dx , f x
^ h = Lnx ( l
f x
^ h =
x
1
g x
^ h =- x ( l
g x
^ h =- 1
* 4 ( I =
-x
^ h2
x
1 -x
^ h - Lnx. -1
^ h
# dx
I =
x
2
-1 + Lnx
# dx =
-x
Lnx + cte
---------------------------------
Ejercicio 86
I =
sen
2
x + 1
cosx
# dx
I =
sen
2
x + 1
cosx
# dx =
sen
2
x + 1
dsenx
# , nos recuerda a
1 + x
2
dx
# = arctagx luego
I = arctag senx
^ h + cte
Ejercicio 87
I = tagx
3
# .dx
I = tagx
3
# .dx , cambio variable t
3
= tagx & x = arctag t3
^ h & dx =
1 + t
3
^ h2
3t
2
.dt
=
1 + t
6
3t
2
.dt
I = t.
# 1 + t
6
3t
2
.dt
=
1 + t
6
3t
3
.dt
# =
1 + t
6
3t
3
.dt
# , 1 + t
6
= 1
3
+ t
2
^ h3
= 1 + t
2
^ h 1
2
- t
2
+ t
4
^ h
ahora descompogamos la fraccion
1 + t
6
3t
3
=
1 + t
2
^ h 1 - t
2
+ t
4
^ h
3t3
1 + t
2
^ h 1 - t
2
+ t
4
^ h
3t3
=
1 + t
2
At + B
+
1 - t
2
+ t
4
Ct
3
+ Dt
2
+ Et + F
3t3
= At + B
^ h 1 - t
2
+ t
4
^ h + 1 + t
2
^ h Ct
3
+ Dt
2
+ Et + F
^ h
3t3
= At - At
3
+ At
5
+ B - Bt
2
+ Bt
4
+ Ct
3
+ Ct
5
+ Dt
2
+ Dt
4
+ Et + Et
3
+ F + Ft2
3t3
= t
5
A + C
^ h + t
4
B + D
^ h + t
3
-A + C + E
^ h + t
2
-B + D + F
^ h + t A + E
^ h + B + F
^ h
Aplicando igualdad de polinomios resulta:
B + F = 0 & B =- F 6
A + E = 0 & A =- E 5
-B + D + F = 0 & F =- 2D 4
-A + C + E = 3 & E = 3 + 2A 3
B + D = 0 & B =- D 2
A + C = 0 & A =- C 1
_
`
a
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
&
2 , 4 y 6 &- B = F =- 2D = D b
1 , 5 y 3 & A =- C =- E =- 3 - 2A a
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
a &- 3 - 2A = A &- 3 = 3A & A =- 1 luego C = E = 1
b &- 2D = D & D = 0 luego B = F = 0
asi que
1 + t
2
^ h 1 - t
2
+ t
4
^ h
3t3
=
1 + t
2
At + B
+
1 - t
2
+ t
4
Ct
3
+ Dt
2
+ Et + F
=
1 + t
2
-t
+
1 - t
2
+ t
4
t
3
+ t
I =
1 + t
2
-t
+
1 - t
2
+ t
4
t
3
+ t
c mdt
# =
1 + t
2
-t
` jdt
# +
1 - t
2
+ t
4
t
3
+ t
c mdt
#
I =
2
-1
1 + t
2
2t
a kdt
# +
4
1
1 - t
2
+ t
4
4t
3
+ 4t
c mdt
# en la 2º integral d 1 - t
2
+ t
4
^ h = 4t
3
- 2t
I =
2
-1
Ln 1 + t
2
^ h +
4
1
1 - t
2
+ t
4
4t
3
- 2t
c mdt
# +
4
1
1 - t
2
+ t
4
6t
a kdt
#
I =
2
-1
Ln 1 + t
2
^ h +
4
1
Ln 1 - t
2
+ t
4
+
4
1
1 - t
2
+ t
4
6t
a kdt
# , 1 - t
2
+ t
4
= t
4
- t
2
+
4
1 -
4
1 + 1 = t
2
-
2
1
` j
2
+
2
3
c m
2
I =
2
-1
Ln 1 + t
2
^ h +
4
1
Ln 1 - t
2
+ t
4
+
2
3
t
2
-
2
1
` j
2
+
2
3
c m
2
t
f p
dt
#
I =
2
-1
Ln 1 + t
2
^ h +
4
1
Ln 1 - t
2
+ t
4
+
2
3
2
1
t
2
-
2
1
` j
2
+
2
3
c m
2
2t
f p
dt
#
I =
2
-1
Ln 1 + t
2
^ h +
4
1
Ln 1 - t
2
+ t
4
+
4
3
3
2
arctag
2
3
t
2
-
2
1
+ cte
I =
2
-1
Ln 1 + t
2
^ h +
4
1
Ln 1 - t
2
+ t
4
+
2
3
arctag
3
2t
2
- 1 + cte
I =
2
-1
Ln 1 + tagx
3
^ h
2
_ i +
4
1
Ln 1 - tagx
3
^ h
2
+ tagx
3
^ h
4
+
2
3
arctag
3
2 tagx
3
^ h
2
- 1
+ cte
Ejercicio 88
I = secx.tagx.dx
#
I = secx.tagx.dx
# =
cosx
1
# cosx
senx
dx =
cos
2
x
senx.dx
# =- cos-2
x.d cosx
^ h
# =
cosx
1 + cte
-----------------------
-----------------------
Ejercicio 89
I =
x
cotag x
# dx
I =
x
cotag x
# dx =
sen x
cos x
# x
1
dx =
sen x
cos x
# 2 x
2
dx , d sen x
^ h = cos x .
2 x
1
dx
I = 2
sen x
d sen x
^ h
# = 2.Ln sen x + cte
-----------------------
Ejercicio 90
I =
cos
3
x.senx
dx
#
I =
cos
3
x.senx
dx
# =
cos
4
x.
cosx
senx
dx
# =
cos
2
x
dx
# tagx
1
=
tagx
1
# d tagx
^ h = 2 tagx + cte
-----------------------
Ejercicio 91
I = 2x - 3
^ h.tag x
2
- 3x
^ h
# .dx
I = 2x - 3
^ h.tag x
2
- 3x
^ h
# .dx , cambio variable u = x
2
- 3x & du = 2x - 3
^ hdx
I = tagu.du =
cosu
senu
#
# du =-
cosu
-senu
# du =- Ln cosu =- Ln cos x
2
- 3x
^ h + cte
-----------------------
Ejercicio 92
I =
1 + x
1 - x
# dx
I =
1 + x
1 - x
# dx , cambio variable x = cos2t (
2
1
arcsenx = t
sen
2
t =
2
1 - cos2t
cos
2
t =
2
1 + cos2t
dx =- 2.sen2t.dt
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
I =
1 + cos2t
1 - cos2t
# -2.sen2t.dt
^ h =
2cos
2
t
2sen
2
t
# -2.sen2t.dt
^ h = tagt
# . -2.sen2t
^ h.dt
I =- 2
cost
sent
# .2sent.cost.dt =- 4 sen
2
t.dt =- 4
2
1 - cos2t
#
# dt =- 2 dt + 2cos2t.dt =- 2t + sen2t + cte
#
#
I =- 2.
2
1
arccosx + 1 - x
2
+ cte =- arccosx + 1 - x
2
+ cte
-----------------------
Ejercicio 93
I =
a + b x
dx
# , b ! 0
I =
a + b x
dx
# se hace cambio de variable t = a + b x (
x =
b
t - a
dt =
2 x
b
dx & dx =
b
2
2 t - a
^ h
dt
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
I =
a + b.
b
t - a
b
2
2 t - a
^ h
dt
# =
b
2
2
t
t - a
dt
# =
b
2
2
dt
# -
b
2
2a
t
dt
#
I =
b
2
2
t -
b
2
2a
Lnt =
b
2
2
a + b x
^ h -
b
2
2a
Ln a + b x
^ h + cte
Ejercicio 94
I =
x
dx
#
I =
x
dx
# aqui a = 0 y b = 1
asi que I = 2 x + cte
-----------------------
Ejercicio 95
I =
2 + 3 x
dx
#
I =
2 + 3 x
dx
# aqui a = 2 y b = 3
asi que I =
9
2
2 + 3 x
^ h -
9
4
Ln 2 + 3 x
^ h + cte
Ejercicio 96
I =
senx + cosx
1 + cotgx
# dx
I =
senx + cosx
1 + cotgx
# dx =
senx + cosx
1 +
senx
cosx
# dx =
senx + cosx
senx
senx + cosx
# dx =
senx
dx
#
I =
senx
dx
# para resolverlo ver ejercicio 18, vamos a utilizar otro metodo
I =
senx
dx
# , sea J =
senx
cosx.dx
#
cos
2
a =
2
1 + cos2a
cos
2
a =
2
1 + cos2a
sen2a = 2sena.cosa
1 I + J =
senx
1 + cosx.dx
# =
senx
2cos
2
2
x
.dx
# =
2sen
2
x
cos
2
x
2cos
2
2
x
.dx
# = 2
sen
2
x
2
1
cos
2
x
# dx = 2
sen
2
x
d sen
2
x
_ i
# = 2Ln sen
2
x + ct l
e
2 I - J =
senx
1 - cosx.dx
# =
senx
2sen
2
2
x
.dx
# =
2sen
2
x
cos
2
x
2sen
2
2
x
.dx
# = 2
cos
2
x
2
1
sen
2
x
# dx =- 2
sen
2
x
d cos
2
x
_ i
# =- 2Ln cos
2
x + ct m
e
1 + 2 = 2I = 2Ln sen
2
x + ct l
e - 2Ln cos
2
x + ct m
e ( I = Ln sen
2
x - 2Ln cos
2
x + cte ( I = Ln tag
2
x + cte
-----------------------
Ejercicio 97
I =
cos
4
x
senx
# dx
I =
cos
4
x
senx
# dx =- cos-4
x.d cosx
^ h
# =
3
1
cos-3
x + cte
-----------------------
Ejercicio 98
I =
2x. x
cosx + 2x.senx
# dx
I =
2x. x
cosx + 2x.senx
# dx =
2x x
cosx
# +
x
senx
=
x
2 x
cosx + x .senx
# dx ,
x
x
=
x
1
, d
g
f
a k =
g
2
l
f .g - f. l
g
g x
^ h = x ( l
g x
^ h =
2 x
1
f x
^ h =- cosx ( l
f x
^ h = senx
* 4 asi que I =
x
-cosx + cte
-----------------------
Ejercicio 99
I =
x x - a
^ h
dx
#
I =
x x - a
^ h
dx
# , x x - a
^ h = x
2
- ax = x
2
- ax +
4
a
2
-
4
a
2
= x -
2
a
_ i
2
-
2
a
_ i
2
I =
x -
2
a
_ i
2
-
2
a
_ i
2
dx
# = Ln x -
2
a + x x - a
^ h + cte
-----------------------
Ejercicio 100
I =
x 1 + x
2
dx
#
I =
x 1 + x
2
dx
# , haciendo cambio de variable x =
t
1
& dx =
t
2
-dt
I =
t
1
1 +
t
1
` j
2
t
2
-dt
# =
t
1
t
2
t
2
+
t
2
1
t
2
-dt
# =
t
2
1
t
2
+ 1
t
2
-dt
# =
1 + t
2
-dt
# = Ln t - 1 + t
2
+ cte
I = Ln t - 1 + t
2
+ cte = Ln
x
1 - 1 +
x
1
` j
2
+ cte
-----------------------
Ejercicio 101
I =
cos2x
dx
#
I =
cos2x
dx
# =
cos
2
x - sen
2
x
dx
# =
cos
2
x 1 -
cos
2
x
sen
2
x
c m
dx
# =
cos
2
x 1 - tag
2
x
^ h
dx
# =
1 - tag
2
x
1
# cos
2
x
dx
=
1 - tag
2
x
d tagx
^ h
#
haciendo cambio variable t = tagx ( I =
1 - t
2
dt
# ,
1 - t
2
1
=
2
1
1 + t
1 +
1 - t
1
8 B
I =
2
1
1 + t
dt
# +
2
1
1 - t
dt
# =
2
1
Ln 1 + t -
2
1
Ln 1 - t =
2
1
Ln
1 - t
1 + t
= Ln
1 - tagx
1 + tagx
+ cte
-----------------------
Ejercicio 102
I =
f x
^ h
6 @2
- a
2
! l
f x
^ hdx
# = Ln
a
f x
^ h ! f x
^ h
6 @2
- a2
siendo a ! 0
vamos a demostrar esta igualdad:
I =
f x
^ h
6 @2
- a
2
l
f x
^ hdx
# =
a
a
f x
^ h
: C
2
- 1
l
f x
^ hdx
# =
a
f x
^ h
: C
2
- 1
a
l
f x
^ h
dx
# , a
f x
^ h
: C
2
- 1
c mtiene semejanza a
cos
2
t
1 - 1
asi que haciendo cambio de variable
cos t
1
=
a
f x
^ h
( cos t =
f x
^ h
a
cost =
f x
^ h
a
(
f x
^ h =
cos t
a
& f x
^ h
6 @2
=
cos
2
t
a
2
-sent.dt =
f x
^ h
6 @2
-a. l
f x
^ h.dx
&
a
f x
^ h
6 @2
.sent.dt
= l
f x
^ h.dx
(
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
l
f x
^ h.dx =
cos
2
t
a
2
a
sent.dt
I =
a
f x
^ h
: C
2
- 1
a
l
f x
^ h
dx
# =
tag
2
t
cos
2
t
sent.dt
# =
cost
dt
# se ha aplicado la formula 1 + tag
2
t =
cos
2
t
1
I =
cos t
dt
# =
2
1
1 + sent
cos t +
1 - sent
cos t
8 B
# dt =
2
1
1 + sent
cos t
dt
# +
2
1
1 - sent
cos t
dt
#
^ h
6 @
I =
2
1
Ln 1 + senx
^ h -
2
1
Ln 1 - sent
^ h =
2
1
Ln
1 - sent
1 + sent
=
2
1
Ln
1 -
f x
^ h
f x
^ h
6 @2
- a
2
1 +
f x
^ h
f x
^ h
6 @2
- a
2
I =
2
1
Ln
f x
^ h - f x
^ h
6 @2
- a
2
f x
^ h + f x
^ h
6 @2
- a
2
=
2
1
Ln
f x
^ h - f x
^ h
6 @2
- a
2
f x
^ h + f x
^ h
6 @2
- a
2
f x
^ h + f x
^ h
6 @2
- a
2
f x
^ h + f x
^ h
6 @2
- a
2
e o =
2
1
Ln
f x
^ h
6 @2
- f x
^ h
6 @2
- a
2
_ i
2
f x
^ h + f x
^ h
6 @2
- a
2
_ i
2
I =
2
1
Ln
f x
^ h
6 @2
- f x
^ h
6 @2
- a
2
^ h
f x
^ h + f x
^ h
6 @2
- a
2
_ i
2
=
2
1
Ln
a
2
f x
^ h + f x
^ h
6 @2
- a
2
_ i
2
= Ln
a
f x
^ h + f x
^ h
6 @2
- a
2
+ cte
si I =
f x
^ h
6 @2
- a
2
- l
f x
^ hdx
# sacamos el signo - fuera y seguiendo los mismos pasos que arriba hasta llegar al resultado verde
I =-
2
1
Ln
f x
^ h - f x
^ h
6 @2
- a
2
f x
^ h + f x
^ h
6 @2
- a
2
=
2
1
Ln
f x
^ h + f x
^ h
6 @2
- a
2
f x
^ h - f x
^ h
6 @2
- a
2
I =
2
1
Ln
f x
^ h + f x
^ h
6 @2
- a
2
f x
^ h - f x
^ h
6 @2
- a
2
f x
^ h - f x
^ h
6 @2
- a
2
f x
^ h - f x
^ h
6 @2
- a
2
e o =
2
1
Ln
f x
^ h
6 @2
- f x
^ h
6 @2
- a
2
_ i
2
f x
^ h - f x
^ h
6 @2
- a
2
_ i
2
=
2
1
Ln
f x
^ h
6 @2
- f x
^ h
6 @2
- a
2
^ h
f x
^ h - f x
^ h
6 @2
- a
2
_ i
2
I =
2
1
Ln
a
2
f x
^ h - f x
^ h
6 @2
- a
2
_ i
2
= Ln
a
f x
^ h - f x
^ h
6 @2
- a
2
+ cte
-----------------------
Ejercicio 103
I =
f x
^ h
6 @2
+ a
2
! l
f x
^ hdx
# = Ln
a
!f x
^ h + f x
^ h
6 @2
+ a2
siendo a ! 0
vamos a demostrar esta igualdad:
I =
f x
^ h
6 @2
+ a
2
l
f x
^ hdx
# =
a
a
f x
^ h
: C
2
+ 1
l
f x
^ hdx
# =
a
f x
^ h
: C
2
+ 1
a
l
f x
^ h
dx
# , a
f x
^ h
: C
2
+ 1
c mtiene semejanza a tag
2
t + 1
asi que haciendo cambio de variable tagt =
a
f x
^ h
tagt =
a
f x
^ h
( 1 + tag
2
t
^ h.dt =
a
l
f x
^ h.dx
I =
1 + tag
2
t
1 + tag
2
t
^ h.dt
# = 1 + tag
2
t
# =
cost
dt
# se ha aplicado la formula 1 + tag
2
t =
cos
2
t
1
I =
cost
dt
# =
2
1
1 + sent
cost +
1 - sent
cost
8 B
# dt =
2
1
1 + sent
cost
dt
# +
2
1
1 - sent
cost
dt
#
I =
2
1
Ln 1 + senx
^ h -
2
1
Ln 1 - sent
^ h =
2
1
Ln
1 - sent
1 + sent
=
2
1
Ln
1 -
f x
^ h
6 @2
+ a
2
f x
^ h
1 +
f x
^ h
6 @2
+ a
2
f x
^ h
I =
2
1
Ln
f x
^ h
6 @2
+ a
2
- f x
^ h
f x
^ h
6 @2
+ a
2
+ f x
^ h
=
2
1
Ln
f x
^ h
6 @2
+ a
2
- f x
^ h
f x
^ h
6 @2
+ a
2
+ f x
^ h
f x
^ h
6 @2
+ a
2
+ f x
^ h
f x
^ h
6 @2
+ a
2
+ f x
^ h
e o =
2
1
Ln
f x
^ h
6 @2
+ a
2
_ i
2
- f x
^ h
6 @2
f x
^ h
6 @2
+ a
2
+ f x
^ h
_ i
2
I =
2
1
Ln
f x
^ h
6 @2
+ a
2
- f x
^ h
6 @2
f x
^ h
6 @2
+ a
2
+ f x
^ h
_ i
2
=
2
1
Ln
a
2
f x
^ h
6 @2
+ a
2
+ f x
^ h
_ i
2
= Ln
a
f x
^ h + f x
^ h
6 @2
+ a
2
+ cte
si I =
f x
^ h
6 @2
+ a
2
- l
f x
^ hdx
# sacamos el signo - fuera y seguiendo los mismos pasos que arriba hasta llegar al resultado verde
I =-
2
1
Ln
f x
^ h
6 @2
+ a
2
- f x
^ h
f x
^ h
6 @2
+ a
2
+ f x
^ h
=
2
1
Ln
f x
^ h
6 @2
+ a
2
+ f x
^ h
f x
^ h
6 @2
+ a
2
- f x
^ h
f x
^ h
6 @2
+ a
2
- f x
^ h
f x
^ h
6 @2
+ a
2
- f x
^ h
e o =
2
1
Ln
f x
^ h
6 @2
+ a
2
_ i
2
- f x
^ h
6 @2
f x
^ h
6 @2
+ a
2
- f x
^ h
_ i
2
I =
2
1
Ln
f x
^ h
6 @2
+ a
2
- f x
^ h
6 @2
f x
^ h
6 @2
+ a
2
- f x
^ h
_ i
2
=
2
1
Ln
a
2
f x
^ h
6 @2
+ a
2
- f x
^ h
_ i
2
= Ln
a
-f x
^ h + f x
^ h
6 @2
+ a
2
+ cte
-----------------------
Según el ejercicio 103 se demostro que
f x
^ h
6 @2
+ a
2
! l
f x
^ h.dx
# = Ln
a
!f x
^ h + f x
^ h
6 @2
+ a
2
= Ln !f x
^ h + f x
^ h
6 @2
+ a
2
- Lna
f x
^ h
6 @2
+ a2
! l
f x
^ h.dx
# = Ln !f x
^ h + f x
^ h
6 @2
+ a2
+ cte a
Pero en todos los libros que tengo aparece de la seguiente forma:
f x
^ h
6 @2
+ a2
! l
f x
^ h.dx
# = Ln f x
^ h ! f x
^ h
6 @2
+ a2
+ cte b
Derivando a Ln !f x
^ h + f x
^ h
6 @2
+ a2
y la b Ln f x
^ h ! f x
^ h
6 @2
+ a2
el es resultado
f x
^ h
6 @2
+ a2
! l
f x
^ h.dx
Pero Ln -f x
^ h + f x
^ h
6 @2
+ a2
! Ln f x
^ h - f x
^ h
6 @2
+ a2
asi que averiguemos cual es esa diferencia:
Ln -f x
^ h + f x
^ h
6 @2
+ a2
+ Ln f x
^ h - f x
^ h
6 @2
+ a2
= Ln -f x
^ h + f x
^ h
6 @2
+ a2
_ i f x
^ h - f x
^ h
6 @2
+ a2
_ i
= Ln - f x
^ h
6 @2
+ f x
^ h
6 @2
+ a2
= Ln a2
= cte lo que significa que:
Ln -f x
^ h + f x
^ h
6 @2
+ a2
= Ln f x
^ h - f x
^ h
6 @2
+ a2
+ cte
luego las dos formulas son verdaderas
-----------------------
Ejercicio 104
I =
x
2
+ 4
-dx
#
I =
x
2
+ 4
-dx
# =
Ln x - x
2
+ 4 + cte A segun la formula b
Ln -x + x
2
+ 4 + cte A segun la formula a
)
Comprobacion
a
x
2
+ 4
-dx
# = Ln -x + x
2
+ 4 + cte (
derivando
A
d
x
2
+ 4
-dx
#
c m = d Ln -x + x
2
+ 4 + cte
^ h
x
2
+ 4
-1
=
-x + x
2
+ 4
1 -1 +
2 x
2
+ 4
2x
c m =
-x + x
2
+ 4
x
2
+ 4
- x
2
+ 4 + x
=
x
2
+ 4
-1
luego la a es verdadera.
b
x
2
+ 4
-dx
# = Ln x - x
2
+ 4 + cte (
derivando
A
d
x
2
+ 4
-dx
#
c m = d Ln x - x
2
+ 4 + cte
^ h
x
2
+ 4
-1
=
x - x
2
+ 4
1
1 -
2 x
2
+ 4
2x
c m =
x - x
2
+ 4
x
2
+ 4
x
2
+ 4 - x
=
x
2
+ 4
-1
luego la b es verdadera.
asi que ambos resultados son verdaderos.
Ejercicio 104
I =
x
2
+ x + 1
x.dx
#
I =
x
2
+ x + 1
x.dx
# es de la forma
ax
2
+ bx + c
P x
^ h
=
dx
d
Q x
^ h ax
2
+ bx + c
_ i+
ax
2
+ bx + c
m
Q x
^ h es un polinomio de coeficientes a determinar y grado de Q x
^ h = grado de P x
^ h - 1 = 0 y m nº real a determinar.
asi que Q x
^ h = cte = A luego
dx
d
A x
2
+ x + 1
^ h =
2 x
2
+ x + 1
A 2x + 1
^ h
ax
2
+ bx + c
P x
^ h
=
x
2
+ x + 1
x
=
2 x
2
+ x + 1
A 2x + 1
^ h
+
x
2
+ x + 1
m
=
x
2
+ x + 1
Ax +
2
A + m
(
2
A + m = 0
A = 1
) (
m =
2
-1
A = 1
)
I =
x
2
+ x + 1
x.dx
# =
dx
d
1. x
2
+ x + 1
^ hdx
# +
x
2
+ x + 1
2
-1
# dx = x
2
+ x + 1 -
2
1
x
2
+ x + 1
dx
#
I = x
2
+ x + 1 -
2
1
x
2
+ x +
4
1 -
4
1 + 1
dx
# = x
2
+ x + 1 -
2
1
x +
2
1
` j
2
+
2
3
c m
2
dx
#
Aplicando la formula
f x
^ h
6 @2
+ a
2
! l
f x
^ hdx
# = Ln
a
!f x
^ h + f x
^ h
6 @2
+ a2
siendo a ! 0
I = x
2
+ x + 1 -
2
1
Ln
2
3
x +
2
1 + x
2
+ x + 1
+ cte
-----------------------
Ejercicio 105
I =
1 - x
2
1 - x - 1 + x
# dx
I =
1 - x
2
1 - x - 1 + x
# dx , 1 - x y 1 + x nos hace pensar en la formulas
sen
2
t =
2
1 - cos 2t
cos
2
t =
2
1 + cos 2t
*
asi que hagamos el cambio de variable x = cos 2t ( dx =- 2sen2t.dt , luego I queda de la seguiente forma
I =
1 - cos
2
2t
1 - cos2t - 1 + cos2t
# -2sen2t.dt
^ h =- 2
sen
2
2t
2 .sent - 2 . cos t
# sen2t.dt =- 2 2
sen2t
sent - cost
# dt
I =- 2 2
2sent.cost
sent - cost
# dt =- 2
sent.cost
sent
# dt + 2
sent.cost
cost
# dt =- 2
cost
dt
# + 2
sent
dt
# ver ejercicios 18 y 102
cost
dt
# =
2
1
Ln
1 - sent
1 + sent
,
sent
dt
# =
2
1
Ln
1 + cos t
1 - cos t
x = cos2t & x = cos
2
t - sen
2
t = 1 - 2sen
2
t &
2
1 - x
= sen
2
t & sent =
2
1 - x
supongamos que estamos en el 1 cuadrante
sent =
2
1 - x
UA
cost =
2
1 + x
se deduce del triangulo
I =
2
- 2
Ln
1 -
2
1 - x
1 +
2
1 - x
+
2
2
Ln
1 +
2
1 + x
1 -
2
1 + x
=
2
- 2
Ln
2 - 1 - x
2 + 1 - x
+
2
2
Ln
2 + 1 + x
2 - 1 + x
+ cte
I =
2
2
Ln
2 + 1 - x
^ h 2 + 1 + x
^ h
2 - 1 + x
^ h 2 - 1 - x
^ h
+ cte
-----------------------
2º metodo
I =
1 - x
2
1 - x - 1 + x
# dx =
1 - x
2
1 - x
# dx -
1 - x
2
1 + x
# dx =
1 - x
^ h 1 + x
^ h
1 - x
# dx -
1 - x
^ h 1 + x
^ h
1 + x
# dx
I =
1 - x
^ h 1 + x
^ h
dx
# -
1 - x
^ h 1 + x
^ h
dx
#
A =
1 - x
^ h 1 + x
^ h
dx
# , haciendo cambio de variable t
2
= 1 - x (
x = 1 - t
2
2t.dt =- dx
%
A =
2 - t
2
^ h.t
-2t.dt
# =- 2
2
^ h
2
- t
2
dt
# =- 2
2 2
1
Ln
2 - t
2 + t
=
2
- 2
Ln
2 - 1 - x
2 + 1 - x
+ ct l
e
B =
1 + x
^ h 1 - x
^ h
dx
# , haciendo cambio de variable t
2
= 1 + x (
x = t
2
- 1
2t.dt = dx
%
B =
2 - t
2
^ h.t
2t.dt
# = 2
2
^ h
2
- t
2
dt
# = 2
2 2
1
Ln
2 - t
2 + t
=
2
2
Ln
2 - 1 + x
2 + 1 + x
+ ct m
e
I =
2
- 2
Ln
2 - 1 - x
2 + 1 - x
+
2
2
Ln
2 - 1 + x
2 + 1 + x
+ cte
I =
2
2
Ln
2 + 1 - x
^ h 2 + 1 + x
^ h
2 - 1 + x
^ h 2 - 1 - x
^ h
+ cte
----------------------
Ejercicio 106
I =
4 - 9e
2x
e
x
.dx
#
I =
4 - 9e
2x
e
x
.dx
# =
3
1
2
^ h2
- 3e
x
^ h2
3e
x
.dx
# es de la forma
a
2
- f x
^ h
6 @2
l
f x
^ h
# dx =
-arccos
a
f x
^ h
+ cte
arcsen
a
f x
^ h
+ cte
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
I =
-
3
1
arccos
2
3e
x
+ cte
3
1
arcsen
2
3e
x
+ cte
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
-----------------------
Ejercicio 107
I =
tag
2
x - 1
tagx + 1
# dx
I =
tag
2
x - 1
tagx + 1
# dx =
tagx + 1
^ h tagx - 1
^ h
^ h
tagx + 1
^ h
# dx =
cosx
senx - 1
dx
# =
senx - cosx
cosx.dx
#
1 I =
senx - cosx
cosx.dx
# , sea 2 J =
senx - cosx
senx.dx
#
A = 1 + 2 = I + J =
senx - cosx
cosx + senx
^ h.dx
# = Ln senx - cosx
B = 1 - 2 = I - J =
senx - cosx
cosx - senx
^ h.dx
# =- dx =- x
#
A + B = 2I =- x + Ln senx - cosx ( I =
2
-x + Ln senx - cosx
+ cte
-----------------------
Ejercicio 108
I =
x 1 - x
^ h
arcsen x
# dx
I =
x 1 - x
^ h
arcsen x
# dx se nos fijamos se ve que
dx
d
arcsen x
^ h =
1 - x
1
2 x
1
dx
I =
x 1 - x
^ h
arcsen x
# dx = 2 arcsen x
1 - x
1
2 x
1
# dx = 2 arcsen x
t
6 7 8
44444 44444
# d arcsen x
t
6 7 8
44444 44444
c m
I = 2
2
1
arcsen x
^ h
2
+ cte = arcsen x
^ h
2
+ cte
-----------------------
Ejercicio 109
I =
x
1 - Lnx
dx
#
I =
x
1 - Lnx
dx
# se nos fijamos se ve que
dx
d
1 - Lnx
^ h =
x
1
dx
I =
x
1 - Lnx
dx
# = 1 - Lnx
^ h2
1
# d 1 - Lnx
^ h =
3
2
1 - Lnx
^ h2
3
+ cte
-----------------------
Ejercicio 110
I = Ln 4 + x
^ hdx
I = Ln 4 + x
^ hdx , haciendo cambio de 4 + x = e
t
&
x = e
t
- 4 &
2 x
dx
= e
t
.dt & dx = 2e
2t
- 8e
t
^ hdt
Ln 4 + x
^ h = t
*
I = 2 te
2t
.dt - 8 te
t
.dt
#
# la forma mas facil de integrar es por partes
te
t
.dt
# dv = e
t
& v = e
t
u = t & du = dt
% ( te
t
.dt
# = te
t
- e
t
dt
# = te
t
- e
t
te
2t
.dt
#
dv = e
2t
& v =
2
1
e
2t
u = t & du = dt
) ( te
2t
.dt
# =
2
1
te
2t
-
2
1
e
2t
dt
# =
2
1
te
2t
-
4
1
e
2t
I = te
2t
-
2
1
e
2t
- 8te
t
+ 8e
t
+ cte e
t
^ h2
= e
2t
I = 4 + x
^ h
2
Ln 4 + x
^ h -
2
1
4 + x
^ h
2
- 8 4 + x
^ hLn 4 + x
^ h + 8 4 + x
^ h + cte
-----------------------
cx + d
^ h ax
2
+ bx + c
l
a x + l
b
# dx
1º Paso dividir:
b
l
a x + l
b
a
cx + d
g (
cx + d
l
a x + l
b
= a +
cx + d
b
2º Paso
cx + d
^ h ax
2
+ bx + c
l
a x + l
b
# dx =
ax
2
+ bx + c
a.dx
#
A
6 7 8
444444444
4 444444444
4
+
cx + d
^ h ax
2
+ bx + c
b.dx
#
B
6 7 8
444444444444444 444444444444444
3º Paso
Para A = a.
ax
2
+ bx + c
dx
# , utilizar
4a
b
2
para transformarlo de la seguiente forma:
x - i
^ h2
- c
2
dx
# ,
x - i
^ h2
+ c
2
dx
# ,
c
2
- x - i
^ h2
dx
#
y utilizar las formulas:
f x
^ h
6 @2
+ a
2
! l
f x
^ h.dx
# =
Ln f x
^ h ! f x
^ h
6 @2
+ a
2
+ cte
Ln !f x
^ h + f x
^ h
6 @2
+ a
2
+ cte
*
f x
^ h
6 @2
- a
2
! l
f x
^ h.dx
# = Ln f x
^ h ! f x
^ h
6 @2
- a
2
+ cte
a
2
- f x
^ h
6 @2
! l
f x
^ h.dx
# =
"arcos
a
f x
^ h
+ cte
!arcsen
a
f x
^ h
+ cte
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
si no se recuerda de las formulas utilizad cambio de variables trigonometricas
4º Paso
Para B = b.
cx + d
^ h ax
2
+ bx + c
dx
# , hacemos cambio de variable cx + d =
t
1
La B se transformara en una integral parecida a la A;es deecir de la forma seguiente:
B = m
at
2
+ bt + d
dt
# , hacemos lo del paso 3º y quedara resuelto.
-----------------------
Ejercicio 111
I =
x - 1
^ h x
2
+ 1
x + 2
^ hdx
#
I =
x - 1
^ h x
2
+ 1
x + 2
^ hdx
# , -
3
----
x - 1
x + 2
1
x - 1
g (
x - 1
^ h
x + 2
^ h
= 1 +
x - 1
^ h
3
I = 1 +
x - 1
^ h
3
: D
#
x
2
+ 1
dx
=
x
2
+ 1
dx
# + 3
x - 1
^ h x
2
+ 1
dx
#
x
2
+ 1
dx
# = Ln x + x
2
+ 1 + cte ver ejercicio 102
x - 1
^ h x
2
+ 1
dx
# haciendo cambio variable x - 1 =
t
1
&
t =
x - 1
1
x =
t
1 + 1
dx =
t
2
-1
dt
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
t
1
t
2
1 +
t
2 + 2
t
2
-1
dt
# =
t
1
t
2
1 +
t
2
2t +
t
2
2t
2
t
2
-1
dt
# =
t
2
1
2t
2
+ 2t + 1
t
2
-1
dt
# =-
2t
2
+ 2t + 1
dt
#
=-
2t
2
+ 2t +
2
1 -
2
1 + 1
dt
# =-
2 t +
2
1
c m
2
+
2
1
c m
2
dt
# =-
2
1
2 t +
2
1
c m
2
+
2
1
c m
2
2 dt
#
=
2
2
2 t +
2
2
c m
2
+
2
2
c m
2
- 2 dt
# =
2
2
Ln 2 t +
2
2
c m - 2 t +
2
2
c m
2
+
2
2
c m
2
+ cte
I = Ln x + x
2
+ 1 +
2
3 2
Ln
x - 1
2
+
2
2
c m -
x - 1
2
+
2
2
c m
2
+
2
2
c m
2
+ cte
-----------------------
Ejercicio 112
I =
1 - x
arcsen x
# dx
I =
1 - x
arcsen x
# dx ,
dv =
1 - x
dx
( v =- 2 1 - x
u = arcsen x ( du =
1 - x
1
2 x
1
dx
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
I =- 2 1 - x .arcsen x - -2 1 - x
#
1 - x
1
2 x
1
dx =- 2 1 - x .arcsen x +
x
dx
#
I =- 2 1 - x .arcsen x + 2 x + cte
-----------------------
Ejercicio 113
I =
e
x
+ 1 + 1
e
x
# dx
I =
e
x
+ 1 + 1
e
x
# dx , cambio variable e
x
+ 1 = t (
e
x
= t - 1 & e
x
.dx = dt & dx =
t - 1
dt
e
x
+ 1 = t
e
x
= t - 1
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
I =
t + 1
t - 1
# t - 1
dt
=
t + 1
dt
# , cambio variable t = n &
2 t
dt
= dn & dt = 2n.dn
I =
n + 1
2n.dn
# = 2
n + 1
n.dn
# ,
n + 1
n
= 1 -
n + 1
1
I = 2 dn
# - 2
n + 1
dn
# = 2n - 2Ln n + 1 = 2 t - 2Ln t + 1 + cte
I = 2 e
x
+ 1 - 2Ln e
x
+ 1 + 1 + cte
-----------------------
Integrando por partes
Ejercicio 114
I = x 2
3
# Ln
x
1
dx
I = x 2
3
# Ln
x
1
dx integrando por partes
dv = x 2
3
& v =
5
2
x 2
5
u = Ln
x
1
& du = x.dx
*
I =
5
2
x 2
5
Ln
x
1 -
5
2
x 2
7
# dx =
5
2
x 2
5
Ln
x
1 -
5
2
9
2
x 2
9
+ cte
I =
5
2
x 2
5
Ln
x
1 -
45
4
x 2
9
+ cte
-----------------------
Ejercicio 115
I = cosx.Ln senx
^ h.dx
#
I = cosx.Ln senx
^ h.dx
# integrando por partes
u = Ln senx
^ h & du =
senx
cosx
dx = cotgx.dx
dv = cosx.dx & v = senx
I = senx.Ln senx
^ h - senx.
# cotgx.dx = senx.Ln senx
^ h - cosx
# .dx
I = Ln senx
^ hsenx
- senx + cte
-----------------------
Ejercicio 116
I = senx. 1 - cosx
# dx
I = senx. 1 - cosx
# dx =- 1 - cosx d cosx
^ h
# = 1 - cosx d 1 - cosx
^ h
#
I = u .du siendo u = 1 - cosx
#
I =
3
2
u 2
3
=
3
2
1 - cosx
^ h2
3
+ cte
2º metodo
I = senx. 1 - cosx
# dx = senx. 2sen
2
x
# dx aplicando la formula sen
2
x =
2
1 - cos2x
I = 2 senx.sen
2
x
# dx = 2 2sen
2
x
cos
2
x
.sen
2
x
# dx aplicando la formula senx = 2sen
2
x
cos
2
x
I = 2 2 sen
2
2
x
cos
2
x
# dx = 4 2 sen
2
2
x
# d sen
2
x
_ i porque d sen
2
x
_ i =
2
1
cos
2
x
I =
3
4 2
sen
3
2
x + cte , 3
4 2
sen
3
2
x
=
3
4 2
sen
2
x
_ i
3
=
3
4 2
2
1 - cosx
` j
3
=
3
4 2
2 2
1 - cosx
^ h2
3
=
3
2
1 - cosx
^ h2
3
-----------------------
Ejercicio 117
I = x
3
# e-4x2
.dx
I = x
3
# e-4x2
.dx si nos fijamos bien,se observa que derivada e-4x2
^ h =- 8x.e-4x2
.dx
asi que mejor hacer aparecer en la integral x.e-4x2
.dx
I = x
3
# e-4x2
.dx = x
2
# .x.e-4x2
.dx , ahora pasemos a integrar por partes
dv = x.e-4x2
dx ( v =
8
-1
e-4x2
u = x
2
( du = 2x.dx
*
I = x
2
8
-1
e-4x2
` j -
8
-1
e-4x2
# 2x.dx =
8
-1
x
2
e-4x2
` j +
4
1
xe-4x2
# .dx
I =
8
-1
x
2
e-4x2
+
4
1 -
8
1
` je-4x2
= e-4x2
8
-1
x
2
-
32
1
` j + cte
-----------------------
Ejercicio 118
I = cos 3x
# .dx
I = cos 3x
# .dx cambio variable u = 3x &
du =
2
3
x
dx
& dx =
3
2.u.du
x =
3
u
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
I = cosu
# .
3
2.u.du
=
3
2
u.
# cosu.du , ahora pasemos a integrar por partes
dw = cosudu ( w = senu
v = u ( dv = du
$
I = usenu - senudu
# = usenu + cosu = 3x sen 3x + cos 3x + cte
-----------------------
Ejercicio 119
I =
1 + x
2
dx
#
I =
1 + x
2
dx
# , cambio variable u = 1 + x &
du =
2 x
dx
& 2 x du = dx & 2 u - 1
^ hdu = dx
x = u - 1
*
I = 2
u
2 u - 1
^ h
du
# = 4
u
u - 1
^ hdu
= 4 du - 4
u
du
#
#
# = 4u - 4Lnu + cte
I = 4 1 + x
^ h - Ln 1 + x
^ h + cte
-----------------------
Ejercicio 120
I =
1 + e
x
dx
#
I =
1 + e
x
dx
# cambio variable u = 1 + e
x
& du = e
x
dx &
u - 1
du
= dx
I =
u
u - 1
du
# =
u - 1
u
# du =
u - 1
u - 1 + 1
# du = 1
# du +
u - 1
du
# = 1
# du +
u - 1
d u - 1
^ h
#
I = u + Ln u - 1
^ h + cte = 1 + e
x
+ Lne
x
+ cte = 1 + e
x
+ x + cte = e
x
+ x + ct l
e
-----------------------
f x,y
^ h
a
b
# dx $ x d a,b
6 @ , f x,y
^ h
a
b
# dy $ y d a,b
6 @
Ejercicio 121
y
2
= 4x (
x =
4
y
2
y = 4x
*
1 calcula f y
^ h
0
4
# dy =
4
y
2
dy =
4
1
0
4
# y
2
0
4
# dy =
=
4
1
3
y
3
: C
0
4
=
4
1
3
4
3
a k-
3
0
3
a k
: C =
12
64
u
2
=
3
16
u
2
ver dibujo
3
16
u
2
$ es el area comprendida entre la funcion f x
^ h y el eje y en el intervalo 0,4
6 @.
2 calcula f x
^ h
0
4
# dx = 4x dy = 2
0
4
# x
0
4
# dy =
= 2
3
2x 2
3
; E
0
4
=
3
4
x 2
3
6 @0
4
=
3
4
4 2
3
^ h - 0 2
3
^ h
7 A =
3
32
u
2
ver dibujo
3
32
u
2
$ es el area comprendida entre la funcion f x
^ h y el eje x en el intervalo 0,4
6 @.
-----------------------
Ejercicio 122
I =
x - 1
dx
2
3
#
I =
x - 1
dx
2
3
# aqui la funcion f x
^ h =
x - 1
1
es continua en el intervalo 2,3
6 @
I = 2 x - 1
6 @2
3
= 2 3 - 1
^ h - 2 2 - 1
^ h
6 @ = 2 2 - 2
6 @ = 2 2 - 1
6 @ u
2
las integrales definidas AA Area AA unidad al cuadrado
-----------------------
Ejercicio 123
I =
x - 1
dx
1
3
#
I =
x - 1
dx
1
3
# aqui la funcion f x
^ h =
x - 1
1
no es continua en 1,3
6 @ ya que no esta definida en x = 1
lo que nos indica que I es una integral impropia,luego
I =
x - 1
dx
1
3
# = lim
a"1+
x - 1
dx
a
3
# = lim
a"1+
2 x - 1
6 @a
3
= lim
a"1+
2 3 - 1
^ h - 2 a - 1
^ h
6 @ = lim
a"1+
2 2 - lim
a"1+
2 a - 1
^ h
=0
6 7 8
44444 44444
I = 2 2 u
2
-----------------------
Ejercicio 124
I = Ln 1 - x
^ hdx
#
I = Ln 1 - x
^ hdx
# , cambio variable e
t
= 1 - x (
dx = -2e
t
+ 2e
2t
^ hdt
x = 1 - e
t
& x = 1 - e
t
^ h2
= 1 - 2e
t
+ e
2t
t = Ln 1 - x
^ h
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
I = t
# . -2e
t
+ 2e
2t
^ hdt =- 2 t.et
# dt
A
6 7 8
4444 4444
+ 2 t.e2t
# dt
B
6 7 8
4444
4 4444
4
resolviendo por partes las integrales A y B
A = t.et
dv = et
& v = et
u = t & du = dt
$ ( A = t.et
- et
# dt = t.et
- et
B = t.e2t
dv = e2t
& v =
2
1
e2t
u = t & du = dt
) ( B =
2
1
t.e2t
-
2
1
e2t
# dt =
2
1
t.e2t
-
4
1
e2t
luego I =- 2t.et
+ 2et
+ t.e2t
-
2
1
e2t
= 2et
-t + 1
^ h + e2t
t -
2
1
` j+ cte
I = 2 1 - x
^ h 1 - Ln 1 - x
^ h
6 @ + 1 - x
^ h
2
Ln 1 - x
^ h -
2
1
8 B + cte
-----------------------
Ejercicio 125
I =
x
2
5 - x
2
dx
#
I =
x
2
5 - x
2
dx
# =
5 .x
2
. 1 -
5
x
a k
2
dx
# , cambio variable sent =
5
x
&
cost =
5
5 - x
2
cost.dt =
5
dx
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
I =
5.sen
2
t. 5 .cost
5 .cost.dt
# =
5
1
sen
2
t
dt
# =-
5
1
cotgt =-
5
1
x
5 - x
2
=-
5x
5 - x
2
+ cte
-----------------------
Ejercicio 126
I =
x5
6
+ x
x + 5 x2
3
# dx
I =
x5
6
+ x
x + 5 x2
3
# dx , m.c.m 2,3,6
^ h = 6 luego cambio variable x = t
6
&
t = x
6
dx = 6t
5
.dt
(
I =
t5
+ t6
t3
+ 5t4
# 6t5
.dt =
t5
1 + t
^ h
t3
+ 5t4
# 6t5
.dt = 6
1 + t
^ h
t3
+ 5t4
# dt
4
-----
-4t - 4
-4t
-----
4t2
+ 4t
4t2
-----
-4t3
- 4t2
-4t3
-----
5t3
+ 5t4
t3
+ 5t4
5t3
- 4t2
+ 4t - 4
1 + t
g
I = 6 5t
3
- 4t
2
+ 4t - 4
^ hdt + 6
1 + t
4dt
#
# =
4
30
t
4
-
3
24
t
3
+
2
24
t
2
- 24t + 24Ln 1 + t + cte
I =
2
15
x
4
6
- 8 x
3
6
+ 12 x
2
6
- 24 x
6
+ 24Ln 1 + x
6
+ cte
I =
2
15
x
2
3
- 8 x + 12 x
3
- 24 x
6
+ 24Ln 1 + x
6
+ cte
-----------------------
Ejercicio 127
I = 4x - x
2
# dx
I = 4x - x
2
# dx = -x
2
+ 4x
# dx = -x
2
+ 4x - 4 + 4
# dx = - x
2
- 4x + 4
^ h + 4
# dx =
I = - x - 2
^ h2
+ 2
2
# dx = 2
2
- x - 2
^ h2
dx = 2 1 -
2
x - 2
` j
2
#
# dx
cambio variable sent =
2
x - 2
(
cost =
2
4x - x
2
cost.dt =
2
1
dx & dx = 2.cost.dt
Z
[

]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
I = 2cost.2cost.dt
# = 4 cos
2
t.dt = 4
2
1 + cos2t
#
# dt = 2 1 + cos2t
^ hdt =
# 2t + sen2t + cte
I = 2t + 2sent.cost + cte = 2arcsen
2
x - 2 + 2
2
x - 2
2
4x - x
2
+ cte
I = 2arcsen
2
x - 2 +
2
x - 2
^ h 4x - x
2
+ cte
-----------------------
Ejercicio 128
I =
cx + d
^ h ax + b
dx
# siendo a.c ! 0
I =
cx + d
^ h ax + b
dx
# , cambio variable t = ax + b &
x =
a
t
2
- b
t
2
= ax + b & 2t.dt = adx
*
I =
a c
a
t
2
- b + d
a kt
2t.dt
# = 2
c.t
2
- c.b + a.d
^ h
dt
# =
c
2
t
2
- b +
c
a.d
dt
# =
c
2
t
2
+ -b +
c
a.d
` j
dt
# =
c
2
t
2
+
c
a.d - bc
` j
dt
#
si c20 y ad-bc20 o bien c10 y ad-bc10
I =
c
2
t
2
+
c
a.d - bc
` j
a k
2
dt
# =
c
2
a.d - bc
c
_ i arctagt
a.d - bc
c
_ i + cte =
c
2
a.d - bc
c
_ i arctag ax + b
a.d - bc
c
_ i + cte
si c10 y ad-bc20 o bien c20 y ad-bc10
I =
c
2
t
2
- -
c
a.d - bc
` j
a k
2
dt
# =-
c
2
-
c
a.d - bc
` j
a k
2
- t
2
dt
# =-
c
2
2 -
c
a.d - bc
` j
1
Ln
-
c
a.d - bc
` j - t
-
c
a.d - bc
` j + t
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Calculo integral banhakeia

  • 1.
  • 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 . 5 . 3 . 8 . 2 . . . . . . 6 . . . . . . . . . 1 . . . . 5 . . 1 . . . . . . . . . . ln cot cos cos cos cos cos cos cos cos cos ln ln ln ln cos cos cos cos cos cos cos cos cos cos cos cos cos cos Lnx dx arcsenx dx x x dx x x dx x x x x dx x x x x dx x x x x dx tag x dx tag x dx tag x dx g x dx sen mx nx dx sen mx mx dx sen x dx x dx sen x x dx sen x x dx senx dx x x dx sen x dx x dx x dx sen x dx x x dx x x dx x x dx x x x x dx x x x dx e dx x x dx x dx x dx x x x dx r x dx a x dx a x dx a x a x dx dx f x f x dx a f x f x dx x dx x x dx x x dx a f x f x dx x dx x x dx a f x f x dx x dx x xdx x dx a f x f x dx x dx x x dx x x dx x x dx x x dx x x dx x x dx x x dx e bx dx e sen bx dx x x dx x x dx x x dx a b x dx senx x dx senx tgx dx a x dx a wt bsen wt dx senx x dx f x a f x dx x dx x sen x dx x sen x x dx senx x senx x dx senx x x dx senx x senx x dx a b a b dx x a dx tgx dx 1 2 3 4 1 5 2 2 5 6 4 4 3 7 2 1 4 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1 20 1 2 21 5 3 22 23 24 2 5 25 3 4 26 4 5 27 2 5 28 2 1 3 4 29 30 1 2 1 2 31 32 1 33 2 1 34 1 35 36 37 38 39 7 4 40 1 41 42 1 43 1 2 44 2 4 46 1 47 2 4 49 1 50 9 51 9 2 1 52 53 1 54 5 2 55 1 1 56 1 57 58 59 0 1 1 61 62 63 1 64 1 65 2 66 67 68 69 70 71 72 73 1 74 7 76 2 77 1 2 2 78 1 79 80 81 2 x r x ax ax x x x x 2 3 2 2 2 2 3 5 6 3 3 6 3 2 2 2 2 2 3 3 2 2 2 2 2 3 2 2 1 3 2 0 1 2 0 4 0 2 2 2 2 0 0 1 2 2 3 2 2 3 3 5 2 2 2 2 4 4 2 2 4 2 2 2 4 2 2 2 2 4 2 2 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 5 2 2 2 2 5 3 2 2 2 - - - - + - + - - + - - + + + - - + + - - - - - - - - - - - - - + - + - + - - - - + - - - - - - - - + - - + - - - - - - - - - - - - - + - - - - - + - - + - - - - + - + - + - + - - - - - - - - - - - - - - - - + - + - + - + - - + - - - - - + - - - + - + - - + - + + - + - - - + - - - - + - - - + - - + - + - - - - - - + - l l l l l l Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q V V V V V V V V V V V V V V V V VV V V V V V V V V V V V V V V V V V " " " " " " % % % % % % # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # #
  • 3. . . . . . . . . . . 9 2 ( ) ( ) 3 . 2 . 7 . 8 3 . . . 4 . . 7 . 4 1 3 1 6 ; . cos cos cos ln cos sec cot cos cos cot cos cos cos ln ln ln cos ln cos cos ln cos ln ln ln ln senx x senx dx x dx x x x senx dx x x dx sen x x dx tgx dx x tgx dx x g x dx x senx dx x tg x x dx x x dx a b x dx x dx x dx senx x gx dx x senx dx x x x x senx dx x x a dx x x dx x dx f x a f x dx f x a f x dx x dx x x x dx x x x dx e e dx tag x tagx x x arcsen x dx x x dx x dx x x x dx x arcsen x dx e e dx x x dx senx dx senx x dx x e dx x dx x dx e dx y x area comprendida x dx dx entre f x y eje x e f x eje y x dx dx x dx x x dx x x x x dx x x dx cx d ax b dx x x dx x dx f x f x a f x dx f x f x a f x dx f x a f x f x dx x x x dx x x dx x e dx x xdx x x dx x arctgx dx x x dx x x dx x x x dx x x dx arctag x dx x x x dx f x dx f x a x a a x x x dx 1 82 83 1 84 85 1 86 1 87 88 89 90 91 2 3 3 92 1 1 93 94 95 2 3 96 1 97 98 2 2 99 00 1 101 2 102 103 104 4 104 1 105 1 1 1 106 4 9 107 1 1 108 1 109 1 110 4 111 1 1 2 112 1 113 1 1 114 1 115 116 1 117 118 3 11 1 2 120 1 121 4 1 2 1 12 1 124 1 1 5 5 126 5 12 4 12 129 1 1 1 0 2 131 132 133 13 4 135 1 136 13 138 139 1 1 0 141 142 1 14 1 144 1 145 4 2 14 1 0 1 147 2 4 4 0 1 1 3 x x x x x e x x x 2 2 2 3 2 2 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2 3 1 3 2 2 5 6 2 3 2 2 0 3 2 2 2 2 2 2 2 1 1 2 0 1 0 1 0 2 2 2 2 1 1 2 2 0 1 2 2 1 1 2 2 1 3 0 2 2 2 3 4 2 2 ! ! 2 1 $ - + - + - - - - - + - - - - - - - - + - - + - - + - + + - - + - - - + - - - - + - + - - + + - - - - + - - - - + - - - - - + - - + + - - - + + - - - - - - - + - + = - - - - - - - - - + + - - - + + - - + - - - + - - - - - + - + - - - - + - - - - - - + + - - - - - - - = - - 3 3 3 r - + - + + - - l l l l l Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q R Q Q Q Q Q Q R Q Q Q Q Q Q V V V V V V V V V V V V V V V W V V V V V V V V V W V V " " ! " " " % % $ % % % G # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # #
  • 4. ( ) ( ) ( ) ( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 7 8 9 8 lim ln int lim ln ln ln ln cos ln cos cos cos cos cos tan cos sec ln cos calcula el area itada entre la graficas de las funciones f x x y g x x calcula el area comprendida entre f x x y g x x halla el area de la region del plano encerrado por la curva de y x entre el punto de corte con el eje x e el punto de abscisa x e calcula el area del rec o itado por la curva y x x y el eje x x x dx a e dx con a a sena dx con a e e e e dt a a dx con a x e x x dx ax b dx x dx x dx x x dx x x x dx senx x dx sen x dx x x dx x arcsenx x dx x x arctag x dx x senx dx senx x dx x dx x x x x dx sen x x dx senx x senx dx x dx x x x dx x x x x x dx x x dx x dx ax b cx d x dx a a dx 148 2 149 2 2 150 1 151 3 6 152 1 153 0 154 0 155 156 1 0 157 1 1 1 158 159 2 1 160 3 1 161 162 3 6 8 2 163 164 165 1 166 1 167 2 2 1 2 1 168 1 1 169 2 2 170 171 4 5 1 172 173 1 174 1 175 2 4 3 3 17 1 17 1 17 17 1 0 x x x x t t t t x x arctgx n n n x x 2 2 2 2 3 2 2 2 5 2 7 4 2 2 3 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 2 - = - = - =- + = + - = - = - =- + - + - - - + - - + - + + + + - + - + - - - - - - + - - - - - - - - + - - + + - + + - - - - + - - + - + - + + + - - + - + + - + - - + + - - - Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q V V V V V V V V V V # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # #
  • 5. Para saber resolver int egrales hay que saber derivar muy muy bien y conocer de memoria las seguientes formulas trigonometricas que se utilizan muchisimo en las int egrales cuando hacemos cambio de variable. sen a ! b ^ h = sena. cos b ! senb. cos a I cos a ! b ^ h = cos a. cos b " senasenb tag a ! b ^ h = 1 " taga.tagb taga ! tagb sena. cos b = 2 1 sen a + b ^ h + sen a - b ^ h 6 @ II cos a. cos b = 2 1 cos a + b ^ h + cos a - b ^ h 6 @ sena.senb = 2 1 - cos a + b ^ h + cos a - b ^ h 6 @ sena ! senb = 2sen 2 a ! b cos 2 a " b III cos a + cos b = 2 cos 2 a + b cos 2 a - b cos a - cos b =- 2sen 2 a + b sen 2 a - b taga ! tagb = cos a. cos b sen a ! b ^ h sen 2 a + cos 2 a = 1 -1 # sena # 1 -1 # cos a # 1 sen2a = 2.sena. cos a cos 2a = cos 2 a - sen 2 a tag2a = 1 - tag 2 a 2.taga cos 2 a = 2 1 + cos 2a sen 2 a = 2 1 - cos 2a tag 2 a = 1 + cos 2a 1 - cos 2a 1 + tag 2 a = cos 2 a 1 1 + cot g 2 a = sen 2 a 1 cosx 1 - senx = 1 + senx cosx cos a 1 = 2 1 1 - sena cos a + 1 + sena cos a 7 A sena 1 = 2 1 1 - cos a sena + 1 + cos a sena 7 A Demostracion cos a 1 = cos 2 a cos a = 1 - sen 2 a cos a = 1 - sena ^ h 1 + sena ^ h cos a = 2 1 1 - sena cos a + 1 + sena cos a 7 A Pitagoras c 2 = a 2 + b 2 sena = c b cos a = c a taga = a b e-iax = cos -ax ^ h + isen -ax ^ h = cos ax ^ h - isen ax ^ h e iax = cos ax ^ h + isen ax ^ h ( ( sen ax ^ h = 2i e iax - e-iax cos ax ^ h = 2 e iax + e-iax Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] Estas fracciones en algunos ejercicios son muy utiles 1 + a 1 - a =- 1 + 1 + a 2 ; a + b a = 1 - a + b b ; a 2 - b 2 1 = 2a 1 a - b 1 + a + b 1 8 B *** muy importantes tenerlas memorizadas an - bn = a - b ^ h an-1 + an-2 b + an-3 b2 + an-4 b3 + ......................... ^ h an + bn = a + b ^ h an-1 - an-2 b + an-3 b2 - an-4 b3 + .... - ... + ........ ^ h observacion de las potencias = n - 1 /
  • 6. 1 y = k cte ^ h ( l y = 0 2 y = f x ^ h 6 @n ( l y = n. f x ^ h 6 @n-1 . l f x ^ h 3 y = k.f x ^ h ( l y = k. l f x ^ h 4 y = f x ^ h ! g x ^ h ( l y = l f x ^ h ! l g x ^ h 5 y = f x ^ h.g x ^ h ( l y = l f x ^ h.g x ^ h + f x ^ h. l g x ^ h 6 y = g x ^ h f x ^ h ( l y = g x ^ h 6 @2 l f x ^ h.g x ^ h - f x ^ h. l g x ^ h 7 y = fog x ^ h ( l y = l f og x ^ h 6 @. l g x ^ h 8 y = f-1 x ^ h ( l y = l f of-1 x ^ h 1 9 y = loga f x ^ h 6 @ ( l y = f x ^ h l f x ^ h Ln a ^ h 1 10 y = a f x ^ h ( l y = a f x ^ h . l f x ^ h.Ln a ^ h 11 y = e f x ^ h ( l y = e f x ^ h . l f x ^ h 12 y = sen f x ^ h 6 @ ( l y = cos f x ^ h 6 @. l f x ^ h 13 y = cos f x ^ h 6 @ ( l y =- sen f x ^ h 6 @. l f x ^ h 14 y = tag f x ^ h 6 @ ( l y = cos 2 f x ^ h 1 l f x ^ h = 1 + tag 2 f x ^ h 6 @ 6 @. l f x ^ h 15 y = cotag f x ^ h 6 @ ( l y = sen 2 f x ^ h -1 l f x ^ h =- 1 + cotg 2 f x ^ h 6 @ 6 @. l f x ^ h 16 y = arcsen f x ^ h 6 @ ( l y = 1 - f x ^ h 6 @2 1 l f x ^ h 17 y = arcos f x ^ h 6 @ ( l y = 1 - f x ^ h 6 @2 -1 l f x ^ h 18 y = arctag f x ^ h 6 @ ( l y = 1 + f x ^ h 6 @2 1 l f x ^ h 19 y = arctag f x ^ h 6 @ ( l y = 1 + f x ^ h 6 @2 -1 l f x ^ h 20 y = f x ^ h 6 @g x ^ h A para esta formula se utiliza eLna = a asi que y = eln f x ^ h 7 A g x ^ h = eg x ^ hLnf x ^ h AA solo queda aplicar formulas anteriores Hay que saber derivar muy bien y tener las formulas memorizadas para poder saber int egrar es algo parecido a la tabla de multiplicar si no la sabes no sabras dividir f x ^ h a b # .dx " f x ^ h en funcion de x ejemplo y = f x ^ h = 2x + 3 la curva de f x ^ h gira alrededor del eje X a # x # b + x d a,b 6 @ a es el limite inferior , b es el limite superior Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] f y ^ h a b # .dy " f y ^ h en funcion de y ejemplo x = f y ^ h = 2y + 3 la curva de f y ^ h gira alrededor del eje Y a # y # b + y d a,b 6 @ a es el limite inferior , b es el limite superior Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ]
  • 7. FORMULAS INTEGRALES 1) kdx = Kx siendo K una cons tan te # 2) K.f x ^ hdx # = K f x ^ h # dx 3h f x ^ h ! g x ^ h 6 @ # dx = f x ^ h # dx ! g x ^ h # dx 4h f x ^ h 6 @n # . l f x ^ hdx = n + 1 1 f x ^ h 6 @n+1 + cte siendo n !- 1 5h f x ^ h 6 @ # -1 . l f x ^ hdx = ln f x ^ h + cte 6h a f x ^ h . # l f x ^ hdx = a f x ^ h ln a 1 + cte 7h a f x ^ h # dx " se hace cambio de variable t = f x ^ h 10h cos 2 f x ^ h l f x ^ h # dx = tgf x ^ h + cte 11h sen 2 f x ^ h l f x ^ h # dx =- cotag f x ^ h ^ h + cte 12h 1 - f x ^ h 6 @2 l f x ^ h # dx = - arccos f x ^ h + cte arcsen f x ^ h ^ h + cte ( 13h 1 + f x ^ h 6 @2 l f x ^ h # dx = -arcotag f x ^ h ^ h + cte arctg f x ^ h ^ h + cte ( 14h e ax cos bx dx = a 2 + b 2 e ax a cos bx + bsenbx ^ h # + cte utilizando integración por partes ^ h 15h e ax # senbx dx = a 2 + b 2 e ax asenbx - b cos bx ^ h + cte utilizando integración por partes ^ h 16h 1 - f x ^ h 6 @2 l f x ^ h # dx = 2 1 ln 1 - f x ^ h 1 + f x ^ h + cte A 17h 1 + f x ^ h 6 @2 ! l f x ^ h # dx = ln f x ^ h ! 1 + f x ^ h 6 @2 _ i+ cte B 18h f x ^ h 6 @2 - 1 ! l f x ^ h # dx = ln f x ^ h ! f x ^ h 6 @2 - 1 _ i+ cte C las formulas A,B y C no es necesario memorizarlas porque mas adelante aprenderemos a resolverlas haciendo cambio de variable y demostrandolas Intergrales por parte ** udv # = uv - vdu dirais de donde sale esto pues sea u = f x ^ h # y v = g x ^ h como sabemos en derivadas que f x ^ h.g x ^ h ^ hl= l f x ^ hg x ^ h + f x ^ h l g x ^ h 0 1 2 3 44444444444444444444444 4 44444444444444444444444 4 f x ^ h.g x ^ h ^ hl # = l f x ^ hg x ^ h + f x ^ h l g x ^ h 6 @ # 0 1 2 3 4444444444444444444444444444 4 4444444444444444444444444444 4 f x ^ h.g x ^ h = l f x ^ h # g x ^ h v D + f x ^ h u A # l g x ^ h 0 1 2 3 44444444444444444444444444 44444444444444444444444444 uv = vdu + udv # # udv = uv - vdu # # a
  • 8. La formula a se utiliza en los seguientes casos 1 cuando tenemos solamente funcion logaritmica Ejercicio 1 ln x.dx = I aqui u = ln x & du = x 1 # dx dv = 1dx & v = x asi que I = x ln x - x x 1 dx # = x ln x - x 2 cuando tenemos solamente funcion inversa Ejercicio 2 arcsenx dx # = I aqui u = arcsenx & du = 1 - x 2 1 dx dv = 1dx & v = x asi que I = x.arcsenx - 1 - x 2 x dx # J 6 7 8 44444 4 44444 4 1 - x 2 nos hace pensar en 1 - sen 2 x = cos 2 x asi que hacemos cambio de varible x = sent & 1 x = sent & dx = cos t dt y por pytagoras del tringulo debajo se deduce que cos t = 1 - x 2 luego J = cos t sent.cos t.dt # =- cos t =- 1 - x 2 por ultimo I = x.arcsenx + 1 - x 2 + cte 3 cuando tenemos producto de 2 funciones pertenecientes a las 5 funciones seguientes Funcion Exponencial Funcion Inversa(arco..............) Funcion Logaritmica Funcion Algebraica FuncionTrigonometrica(seno,coseno,tg,.......) _ ` a b b b b b b b b b b b bEjemplosituvieramosxsenx"xesalgebraicasenxestrigonometricaluegou=xydv=senx Ejemplo situvieramosx.lnx"xcorrespondeaalgebraicaylnxalogaritmicaluegou=lnxydv=x paraestoutilizamosla palabraILATE la primeraqueaparecer correspondeau ylasegundaqueaparececorrespondeadvsiempreseguiendoelordendela palabraILATE Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] Ejercicio 3 x ln x.dx # = I tenemos 2 funciones distintas lnx es logaritmica x es algebraica % la primera en aparecer en ILATE es la logaritmica asi que dv = xdx & v = 2 1 x 2 u = ln x & du = x 1 dx * luego I = 2 1 x 2 ln x - 2 1 # x2 x 1 dx = 2 1 x 2 ln x - 2 1 2 1 x 2 = 2 1 x 2 ln x - 4 1 x 2 + cte Ejercicio 4 I = x. 1 + x # dx dv = 1 + x = 1 + x ^ h2 1 & v = 2 1 + 1 1 1 + x ^ h2 1 +1 = 3 2 1 + x ^ h2 3 u = x & du = 1dx * I = 3 2 x 1 + x ^ h2 3 - 3 2 1 + x ^ h2 3 # dx = 3 2 x 1 + x ^ h2 3 - 3 2 3 2 + 1 1 1 + x ^ h3 2 +1 = 3 2 x 1 + x ^ h2 3 - 3 2 5 2 1 + x ^ h2 5 = 3 2 x 1 + x ^ h2 3 - 15 4 1 + x ^ h2 5 Division de dos polinomios ^ h P x ^ h ' Q x ^ h = C x ^ h + R x ^ h , Q x ^ h P x ^ h = C x ^ h + Q x ^ h R x ^ h asi que Q x ^ h P x ^ h # dx = C x ^ hdx # a 6 7 8 44444 44444 + Q x ^ h R x ^ h # dx b 6 7 8 44444 4 44444 4 para hallar la int egracion de a es facilisimo solamente hay que saber la formula f x ^ h ^ hn # . l f x ^ hdx = n + 1 1 f x ^ h ^ hn+1 I L A T E
  • 9. ahora para resolver la Q x ^ h R x ^ h # dx ojo el grado de R x ^ hes 1 grado de Q x ^ h 6 @ 1 paso es calcular Q x ^ h = 0 y a1 a2 a3 ...........an 6 @ sean las soluciones Ahora ** si a1 a2 a3 ...........an ^ h ! R y son ! una de la otra & Q x ^ h = x - a1 ^ h x - a2 ^ h....... x - an ^ h = 0 Entonces Q x ^ h R x ^ h = x - a1 ^ h A1 + x - a2 ^ h A2 + x - a3 ^ h A3 + . . . . . . . + x - an ^ h An luego se halla los valores de A1 A2 A3 . . . . . . An y por ultimo Q x ^ h R x ^ h # dx = x - a1 ^ h A1 dx + x - a2 ^ h A2 dx # # + . . . + . . . . + x - an ^ h An dx # ** si a1 a2 a3 ...........an ^ h ! R y son = todas & Q x ^ h = x - a ^ hn Entonces Q x ^ h R x ^ h = x - a ^ h A1 + x - a ^ h2 A2 + x - a ^ h3 A3 + . . . . . . . + x - a ^ hn An luego se halla los valores de A1 A2 A3 . . . . . . . An y por ultimo Q x ^ h R x ^ h # dx = x - a ^ h A1 dx + x - a ^ h2 A2 dx # # + . . . . + . . . . . + x - a ^ hn An dx # ** si a1 a2 a3 ...........an ^ h ! C y son ! todas que no tiene soluciones reales ^ h Entonces Q x ^ h R x ^ h = x ! a1 ^ h2 + b1 2 M1 x + N1 + x ! a2 ^ h2 + b2 2 M2 x + N2 + x ! a3 ^ h2 + b3 2 M3 x + N3 + . . . . . . . + x ! an ^ h2 + bn 2 Mn x + Nn luego se calcula los valores de M1 M2 M3 .......Mn y N1 N2 N3 ......Nn y por ultimo Q x ^ h R x ^ h # dx = x ! a1 ^ h2 + b1 2 M1 x + N1 dx + x ! a2 ^ h2 + b2 2 M2 x + N2 dx + . . . + . . . + x ! an ^ h2 + bn 2 Mn x + Nn # # # dx se hace cambio de variable x ! a1 = b1 tgt ; x ! a2 = b2 tgt . . . . . . . . . ; x ! an = bn tgt ahora bien si fuera Q x ^ h = ax 2 + bx + c = 0 siendo 3= b 2 - 4ac 1 0 hacemos lo seguiente Q x ^ h = ax 2 + bx + c = ax 2 + bx + 4a b 2 - 4a b 2 siempre va + 4a b2 despues - 4a b2 1 2 3 4444444 4444444 + c = ax 2 + bx + 4a b 2 a k+ - 4a b 2 + c a k este dato es positivo 1 2 3 44444 44444 llegaremos a una forma de Q x ^ h = x ! a ^ h2 + b 2 R T S S S S S S S S S S S S S S S S S V X W W W W W W W W W W W W W W W W W ** si a1 a2 a3 ...........an ^ h ! C y son = todas que no tiene soluciones reales ^ h se hace exactamente igual que en el caso de las reales con la unica diferencia que es el numerador Mx + N ** vamos a ver a lg unos ejemplos para entender mejor las int egrales racionales. ejemplo de raices reales ! Ejercicio 5 I = x2 + x - 2 x3 - 2x2 + 5 # dx aqui P x ^ h = x 3 - 2x 2 + 5 Q x ^ h = x 2 + x - 2 haciendo la division de los polinomios 5x - 1 3x 2 + 3x - 6 -3x 2 + 2x + 5 -x 3 - x 2 + 2x x 3 - 2x 2 + 5 x - 3 x 2 + x - 2 g asi que P x ^ h | Q x ^ h = x - 3 + x 2 + x - 2 5x - 1 ahora hallemos las soluciones de x 2 +x-2=0+ x-1 ^ h x + 2 ^ h = 0 ahora x 2 + x - 2 5x - 1 = x - 1 ^ h x + 2 ^ h 5x - 1 asi que x 2 + x - 2 5x - 1 = x - 1 A + x + 2 B = x 2 + x - 2 A x + 2 ^ h + B x - 1 ^ h & 5x - 1 = A x + 2 ^ h + B x - 1 ^ h si x = 1 & 4 = 3A & A = 4 3 si x =- 2 & - 11 =- 3B & B = 3 11 er
  • 10. asi que x 2 + x - 2 5x - 1 = x - 1 4 3 + x + 2 3 11 por ultimo I = x - 3 ^ h # + x - 1 4 3 + x + 2 3 11 dx = x - 3 ^ hdx # + 4 3 x - 1 1 # dx + 3 11 x + 2 1 dx # = 2 1 x 2 - 3x + Ln x - 1 + 3 11 Ln x + 2 + cte ejemplo de raices reales iguales Ejercicio 6 I = x 2 - 4x + 4 x 2 + x + 3 # dx P x ^ h = x 2 + x + 3 Q x ^ h = x 2 - 4x + 4 haciendo la division de los polinomios 5x - 1 -x 2 + 4x - 4 x 2 + x + 3 1 x 2 - 4x + 4 g asi que I = x 2 - 4x + 4 x 2 + x + 3 # dx = 1dx + x 2 - 4x + 4 5x - 1 # # dx factorizando x 2 - 4x + 4 = x - 2 ^ h2 luego x 2 - 4x + 4 5x - 1 = x - 2 A + x - 2 ^ h2 B = x - 2 ^ h2 A x - 2 ^ h + B si x = 2 & 9 = B si x = 0 &- 1 =- 2A + B & A = 5 luego I = 1dx + x - 2 5 # # dx + x - 2 ^ h2 9 # dx = x + 5Ln x - 2 + 9. -2 + 1 1 x - 2 ^ h-2+1 = x + 5Ln x - 2 - x - 2 ^ h 9 + cte ejemplo de raices complejas ! Ejercicio 7 I = x - 2 ^ h x 2 + x + 1 ^ h x - 4 # dx aqui no tenemos P x ^ h porque el grado de numerador 1 grado denominador asi que x - 2 ^ h x 2 + x + 1 ^ h x - 4 = x - 2 A + x 2 + x + 1 Mx + N U porque " deno min ador tiene una solucion real y otra compleja de x 2 + x + 1 ^ h, = x - 2 ^ h x 2 + x + 1 ^ h A x 2 + x + 1 ^ h + Mx + N ^ h x - 2 ^ h si x = 2 &- 2 = 7A & A = 7 -2 si x = 0 &- 4 = A - 2N = 7 -2 - 2N & N = 7 13 si x =- 1 &- 5 = A + 3M - 3N &- 5 = 7 -2 + 3M - 7 39 & M = 7 2 asi que I = 7 -2 x - 2 1 # dx + 7 1 x 2 + x + 1 2x + 13 # dx como se ve en la segunda int egral que d x 2 + x + 1 ^ h/dx = 2x + 1 ; pero en el numerador tenemos 2x + 13 que habra que descomponer para que aparez ca 2x + 1 que es 2x + 1 + 12 asi que I = 7 -2 x - 2 1 # dx 7 -2 Ln x-2 directa 1 2 3 44444444 44444444 + 7 1 x 2 + x + 1 2x + 1 # dx 7 1 Ln x2 +x+1 _ i directa 1 2 3 4444444444 4444444444 + 7 1 x 2 + x + 1 12 # dx H 1 2 3 4444444444 4444444444 U H tenemos que haga que aparez ca a la formula nº 13 H = 7 12 x 2 + x + 1 1 # dx como x 2 + x + 1 = x 2 + x + 4 1 4a b2 ? J L K K K K K K K N P O O O O O O O - 4 1 - 4a b2 ? + 1 = x + 2 1 ` j 2 + 4 3 = 4 3 3 2x + 3 1 c m 2 + 1 ; E H = 7 12 4 3 3 2x + 3 1 c m 2 + 1 ; E 1 # dx = 21 48 2 3 3 2x + 3 1 c m 2 + 1 ; E 3 2 # dx = 42 48 3 arctag 3 2x + 3 1 c m por ultimo I = 7 -2 Ln x - 2 + 7 1 Ln x 2 + x + 1 ^ h + 42 48 3 arctag 3 2x + 3 1 c m + cte mas adelante veremos mas ejercicios resueltos. [ 5x-1=A(x-2)+B 5.2-1=A.0+B B=9 ] [ 5x-1=A(x-2)+9 5.0-1=A(0-2)+9 -1=-2A+9 A=5 ]
  • 11. tag m x dx # * cotg m x dx # * Recordatorio d f x ^ h ^ h = f x ^ h ^ hl= derivada de f x ^ h y = tagf x ^ h & l y = 1 + tag 2 f x ^ h 6 @. l f x ^ h = cos 2 f x ^ h 1 l f x ^ h y = cot gf x ^ h & l y =- 1 + cot g 2 f x ^ h 6 @. l f x ^ h = sen 2 f x ^ h -1 l f x ^ h cos 2 x 1 = 1 + tag 2 x ; sen 2 x 1 = 1 + cot g 2 x ; tagx = cot gx 1 los pasos a seguir para resolver estas int egrales son dos: Para tag m x dx # 1º paso A descomponer tag m x = 2 cos 2 x 1 - 1 ` j.tag m-2 x o bien 1 tag 2 x . tag m-2 x Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] 2º paso A si hemos utilizado 2 ,A tag m x = cos 2 x 1 - 1 ` j.tag m-2 x = cos2x 1 tag m-2 x - tag m-2 x 1 ,hacer aparecer 1 + tag 2 x ^ h A tag m x = 1 + tag 2 x ^ htag m-2 x - tag m-2 x * Para cotg m x dx # exactamente igual en vez de tagx ponemos cotgx 1º paso A descomponer cotg m x = 2 sen 2 x 1 - 1 ` j.cotg m-2 x o bien 1 cotg 2 x . cotg m-2 x Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] 2º paso A si hemos utilizado 2 ,A cotg m x = sen 2 x 1 - 1 ` j.cotg m-2 x = sen2x 1 cotg m-2 x - cotg m-2 x 1 ,hacer aparecer 1 + cotg 2 x ^ h A cotg m x = 1 + cotg 2 x ^ hcotg m-2 x - cotg m-2 x * Ejercicio 8 tag 3 xdx = tag 2 x . tagx # # dx = 1 + tag 2 x ^ htagx - tagx 6 @ # dx = 1 + tag 2 x ^ h dtagx= tagx ^ hl= 1+tag2x _ idx 6 7 8 44444 4 44444 4 .tagx.dx - tagx.dx # directa 6 7 8 44444 44444 # = tagx d tagx ^ h # - cos x senx # dx = 2 1 tag 2 x + Ln cos x + cte o bien tag 3 xdx = cos 2 x 1 - 1 ` j # # tagx.dx = tagx. cos 2 x 1 # dx - tagx.dx # recordemos que cos 2 x 1 dx = d tagx ^ h = tagx.d tagx ^ h # - cos x senx # dx = 2 1 tag 2 x + Ln cos x + cte Ejercicio 9 tag 5 xdx = tag 2 x . tag 3 x # # dx = 1 + tag 2 x ^ h dtagx 6 7 8 44444 4 44444 4 tag 3 x - tag 3 x < F # dx = tag 3 xd tagx ^ h # - tag 3 xdx # ejercicio anterior 6 7 8 44444 44444 = 4 1 tag 4 x - 2 1 tag 2 x + Ln cos x ` j+ cte Ejercicio 10 tag 6 xdx = tag 2 x . tag 4 x # # dx = 1 + tag 2 x ^ h dtagx 6 7 8 44444 4 44444 4 tag 4 x - tag 4 x < F # dx = tag 4 xd tagx ^ h # - tag 4 xdx # = 5 1 tag 5 x - tag 4 xdx = # 5 1 tag 5 x - 1 + tag 2 x ^ h dtagx 6 7 8 44444 4 44444 4 tag 2 x - tag 2 x ; E # dx = 5 1 tag 5 x - 3 1 tag 3 x + tag 2 xdx # = 5 1 tag 5 x - 3 1 tag 3 x + 1 + tag 2 x ^ h dtagx 6 7 8 44444 4 44444 4 .1 - 1 ; E # dx = 5 1 tag 5 x - 3 1 tag 3 x + 1d tagx ^ h - 1dx # # = 5 1 tag 5 x - 3 1 tag 3 x + tagx - x Ejercicio 11 cotg 3 xdx = cotg 2 x.cotgx # # dx = 1 + cotg 2 x ^ hcotgx - cotgx 6 @ # dx = 1 + cotg 2 x ^ h dcotgx= cotgx ^ hl=- 1+cotg2x _ idx 6 7 8 444444 444444 .cotgxdx - cotgxdx # directa 6 7 8 44444 44444 # =- cotgx d cotgx ^ h # - senx cosx # dx =- 2 1 cotg 2 x - Ln senx + cte
  • 12. I = sen mx ^ h # . cos nx ^ h.dx * Como se ve que las dos funciones trigonometricas tienen angulos ! el primer paso pasarlas al mismo angulo y la forma mas facil de resolver este problema es utilizando las formulas II sena. cos b = 2 1 sen a + b ^ h + sen a - b ^ h 6 @ cos a. cos b = 2 1 cos a + b ^ h + cos a - b ^ h 6 @ sena.senb = 2 1 - cos a + b ^ h + cos a - b ^ h 6 @ sen mx ^ h. cos nx ^ h = 2 1 sen m + n ^ h.x 6 @+ sen m - n ^ h.x 6 @ " , asi que: Ejercicio 12 I = sen mx ^ h # . cos nx ^ h.dx = 2 1 sen m + n ^ hx 6 @dx # + 2 1 sen m - n ^ hx 6 @dx # = 2 m + n ^ h -1 cos m + n ^ hx - 2 m - n ^ h 1 cos m - n ^ hx Ejercicio 13 ** si m = n I = sen mx ^ h. cos mx ^ h # .dx = m 1 sen mx ^ h # .d sen mx ^ h ^ h = 2m 1 sen 2 mx ^ h I = sen m x # .dx * I = cos m x # .dx * m d N * 1ºpaso es descomponer sen m x=sen m-1 x.senx ; cos m x=cos m-1 x.cosx 2º paso es resolver por partes dv=senx.dx&v=-cosx u = sen m-1 x & du = m - 1 ^ hsen m-2 x. cos x.dx A f x ^ h 6 @n ^ hl= n f x ^ h 6 @n-1 . l f x ^ h ( Ejercicio 14 I = sen 3 x.dx = sen 2 x u E . # # senx.dx dv 6 7 8 444 444 asi que dv = senx.dx & v =- cos x u = sen 2 x & du = 2senx. cos x.dx % I = u.v - vdu =- cos x.sen 2 x + 2 cos 2 x. senx.dx d cosx ^ h=-senx.dx 6 7 8 444 444 = # # - cos x.sen 2 x - 2 cos 2 x.d # cos x ^ h = 3 1 cos3x 6 7 8 444444444 444444444 = - cos x.sen 2 x - 3 2 cos 3 x + cte Ejercicio 15 I = cos 6 x.dx = cos 5 x u D .cos x.dx dv 6 7 8 444 444 # # asi que dv = cos x.dx & v = senx u = cos 5 x & du =- 5 cos 4 x.senx.dx % I = senx. cos 5 x + 5 cos 4 x.sen 2 x.dx = # senx. cos 5 x + 5 cos 4 # x 1 - cos 2 x ^ h.dx = senx. cos 5 x + 5 cos 4 x.dx - 5 cos 6 x.dx # =I 6 7 8 44444 4 44444 4 # , , 6I = senx. cos 5 x + 5 cos 4 # x.dx H 6 7 8 44444 4 44444 4 H = cos 4 # x.dx = cos 3 x u D .cos x.dx dv 6 7 8 444 444 # asi que dv = cos x.dx & v = senx u = cos 3 x & du =- 3 cos 2 x.senx.dx % H = senx. cos 3 x + 3 cos 2 x.sen 2 x.dx = # senx. cos 3 x + 3 cos 2 x 1 - cos 2 x ^ hdx = # senx. cos 3 x + 3 cos 2 x.dx - 3 cos 4 x.dx # =H 6 7 8 44444 4 44444 4 # , , 4H = senx. cos 3 x + 3 cos 2 x.dx # = senx. cos 3 x + 3 2 1 + cos 2x # dx = senx. cos 3 x + 2 3 1dx + cos 2x.dx # = 2 1 sen2x 6 7 8 44444 4 44444 4 # f p > H , 3 3 1 3 3
  • 13. , 4H = senx. cos 3 x + 2 3 x + 4 3 sen2x , H = 4 1 senx. cos 3 x + 8 3 x + 16 3 sen2x Por ultimo I = 6 1 senx. cos 5 x + 4 5 senx. cos 3 x + 8 15 x + 16 15 sen2x ` j+ cte I = sen m x.con n x # .dx * Esta clase de int egrales se resuelve por partes siempre y cuando la potencia positiva la descompogamos en a b = a b-1 a 1 si m 1 0 y n 2 0 I = sen m x.con n x # .dx = sen m # x. cos n-1 x. cos xdx = cos n-1 x u 6 7 8 444 444 .sen m x. cos x.dx dv 6 7 8 44444444 44444444 # Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] 2 si m 2 0 y n 1 0 I = sen m x.con n x # .dx = sen m-1 # x. cos n x.senxdx = sen m-1 x u 6 7 8 444 4 444 4 .cos n x.senx.dx dv 6 7 8 4444444 4444444 # Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] 3 si m 2 0 y n 2 0 I = sen m x.con n x # .dx se escoge la m o bien la n y se sigue los pasos del 1 o 2 * 4 si m 1 0 y n 1 0 I = sen m x.con n x # .dx se utilizara cambio de variable que veremos mas adelante * Ejercicio 16 I = sen -3 x. cos 2 x.dx # = cos x u C .sen -3 x. cos x.dx dv 6 7 8 44444444 44444444 # dv=sen-3x.cosx.dx&v= 2 -1 sen-2x u=cosx&du=-senx.dx ' I = 2 -1 sen -2 x. cos x - 2 1 sen -1 x.dx # = 2 -1 sen -2 x. cos x - 2 1 senx dx # sabemos que sena 1 = 2 1 1 - cos a sena + 1 + cos a sena 7 A I = 2 -1 sen -2 x. cos x - 4 1 1 - cos a sena + 1 + cos a sena _ i # dx = 2 -1 sen -2 x. cos x - 4 1 Ln 1 - cos x + 4 1 Ln 1 + cos x + cte Ejercicio 17 I = sen 2 x cos 2 x.dx = senx u C .senx. cos 2 x.dx dv 6 7 8 4444444 4444444 = # # dv = cos 2 x.senx.dx =- cos 2 x.d cos x & v = 3 -1 cos 3 x u = senx & du = cos x.dx ) I = 3 -1 senx. cos 3 x + 3 1 cos 4 # x.dx ejercicio 15 es H 6 7 8 44444 4 44444 4 = 3 -1 senx. cos 3 x + 3 1 4 1 senx. cos 3 x + 8 3 x + 16 3 sen2x ` j I = 4 -1 senx. cos 3 x + 8 1 x + 16 1 sen2x = 4 -1 senx. cos x 2 1 sen2x 6 7 8 44444 44444 . cos 2 x d n + 16 1 sen2x + 8 1 x = 8 -1 sen2x. cos 2 x ^ h + 16 1 sen2x + 8 1 x I = 16 -2 sen2x. cos 2 x + 16 1 sen2x + 8 1 x = 16 sen2x 1 - 2 cos 2 x ^ h =1-cos2x sen2x 6 7 8 44444444 4 44444444 4 -cos2x 6 7 8 444444 4 444444 4 + 8 1 x = 16 sen2x - cos 2x ^ h cos2x=cos2x-sen2x 6 7 8 4444 4 4444 4 + 8 1 x = 16 -1 sen2x. cos 2x ^ h = 2 1 sen4x 6 7 8 4444444 4 4444444 4 + 8 1 x I = 8 1 x - 32 1 sen4x otro metodo I = sen 2 x. cos 2 # x.dx = senx. cos x = 2 1 sen2x 6 7 8 44444 44444 d n 2 dx = # 4 1 sen 2 2x.dx = 4 1 # 2 1 - cos 4x dx = 8 1 # dx - 8 1 cos 4xdx # = 4 1 sen4x 6 7 8 44444 4 44444 # = I = 8 1 x - 32 1 sen4x + cte *** para esto lo 1º es conocer a lg unas formulas trigonometricas. sen -x ^ h =- senx ; cos -x ^ h = cos x ; tag -x ^ h =- tagx sen r - x ^ h = senx ; cos r - x ^ h =- cos x ;tag r - x ^ h =- tagx sen r + x ^ h =- senx ; cos r + x ^ h =- cos x ;tag r + x ^ h = tagx x
  • 14. ^ h ^ h ^ h tagx = 1 - tag 2 2 x _ i 2tag 2 x A tag a + b ^ h = 1 - taga.tagb taga + tagb tag 2 x = cos 2 x 1 - 1 ; cot g 2 x = sen 2 x 1 - 1 ; teorema Pitagoras U para int egrar funciones trigonometricas A utilizaremos la regla de BIOCHE 1 si f -x ^ h = f x ^ h UUU cambio de variable U t = cos x & cosx = 1 t aplicando Teorema de Pitagoras 1 = t 2 + w 2 & w = 1 - t 2 U senx = 1 - t 2 cos x = 1 t &- senx.dx = dt &- 1 - t 2 .dx = dt & dx = 1 - t 2 -dt * 2 si f r - x ^ h = f x ^ h U cambio de variable U t = senx & senx = 1 t aplicando Teorema de Pitagoras 1 = t 2 + w 2 & w = 1 - t 2 U cosx = 1 - t 2 senx = 1 t & cos x.dx = dt & 1 - t 2 .dx = dt & dx = 1 - t 2 dt * 3 si f r + x ^ h = f x ^ h U cambio de variable U t = tagx aplicando Teorema de Pitagoras w 2 = t 2 + 1 2 & w = 1 + t 2 U senx = 1 + t 2 t ; cos x = 1 + t 2 1 tagx = 1 t & cos 2 x 1 .dx = dt & dx = cos 2 x.dt & dx = 1 + t 2 1 dt Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] 4 si no se cumplen ninguna de las 3 anteriores el cambio de variable U t = tag 2 x y como se sabe que tagx = 1 - tag 2 2 x _ i 2tag 2 x & tagx = 1 - t 2 2t aplicando Teorema de Pitagoras w 2 = 2t ^ h2 + 1 - t 2 ^ h2 & w = 1 + t 2 U senx = 1 + t 2 2t ; cos x = 1 + t 2 1 - t 2 tagx = 1 - t 2 2t & cos 2 x 1 .dx = 1 - t 2 ^ h2 2 1 + t 2 ^ h dt & dx = cos 2 x = 1+t2 ^ h 2 1-t2 ^ h 2 D . 1 - t 2 ^ h2 2 1 + t 2 ^ h dt & dx = 1 + t 2 2 dt Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] Ejercicio 18 1º caso ^ h I = senx dx # aqui f x ^ h = senx dx A f -x ^ h = sen -x ^ h d -x ^ h = -senx -dx = senx dx = f x ^ h & f -x ^ h = f x ^ h asi el cambio sera de t = cosx Teorema de Pitagoras t 2 + w 2 = 1 & w = 1 - t 2 U senx = 1 - t 2 cos x = 1 t &- senx.dx = dt &- 1 - t 2 .dx = dt & dx = 1 - t 2 -dt * luego I = 1 - t 2 1 - t 2 -dt # =- 1 - t 2 dt # =- 2 1 # 1 + t 1 + 1 - t 1 8 Bdt =- 2 1 1 + t 1 # dt =Ln 1+t 6 7 8 44444 44444 - 2 1 1 - t 1 dt # =-Ln 1-t 6 7 8 44444 44444 = 2 1 Ln 1 - t - 2 1 Ln 1 + t asi que I = 2 1 Ln 1 + t 1 - t = 2 1 Ln 1 + cos x 1 - cos x cosx=t C + cte 2º Metodo I = senx dx # = 2sen 2 x cos 2 x dx # = 2 cos 2 x sen 2 x cos 2 2 x dx # = tag 2 x cos 2 2 x 2 1 dx # = tag -1 2 x _ i # 2 1 cos 2 2 x 1 e o =dtag 2 x 6 7 8 44444 4 44444 4 dx = = Ln[tag(x/2)]
  • 15. = tag -1 2 x _ i # dtag 2 x = Ln tag 2 x _ i+ cte 3º Metodo aplicando la formula senx 1 = 2 1 1 - cosx senx + 1 + cosx senx 7 A luego I = 2 1 1 - cos x senx 1-cosx ^ hl=senx 6 7 8 4444 4444 + 1 + cos x senx 1+cosx ^ hl=-senx 6 7 8 4444 4444 > Hdx # = = 2 1 Ln 1 - cos x ^ h - 2 1 Ln 1 + cos x ^ h & I = 2 1 Ln 1 + cos x 1 - cos x + cte = Ln 1 + cos x 1 - cos x + cte A pero sabemos que tag 2 a = 1 + cos 2a 1 - cos 2a & taga = 1 + cos 2a 1 - cos 2a por ultimo I = Ln tag 2 x _ i+ cte Ejercicio 19 2º caso 1º Metodo I = sen 2 x + 1 cos x # dx aqui f x ^ h = sen 2 x + 1 cos x dx A f r - x ^ h = sen 2 r - x ^ h + 1 cos r - x ^ h d r - x ^ h = sen 2 x + 1 - cos x -dx ^ h f r - x ^ h = sen 2 x + 1 cos xdx = f x ^ h A cambio de variable t = senx U senx = 1 t aplicando Teorema de Pitagoras 1 = t 2 + w 2 & w = 1 - t 2 U cosx= 1-t2 senx=1 t & cosx.dx aparece enel ejercicio 6 7 8 44444444444 4 44444444444 4 =dt& 1-t2.dx=dt&dx= 1-t2 dt * I = t 2 + 1 dt # = arctgt = arctg senx ^ h + cte 2º Metodo I = sen 2 x + 1 cos x # dx tambien se puede ver que es de la forma u 2 + 1 l u # u=senx 6 7 8 4444 4444 = arctg u ^ h asi que I = arctg senx ^ h + cte Ejercicio 20 3º caso I = 1 + 2sen 2 x dx # aqui f x ^ h = 1 + 2sen 2 x dx A f r + x ^ h = 1 + 2sen 2 r + x ^ h d r + x ^ h sen2 r+x ^ h= sen r+x ^ h 6 @2 = -senx ^ h2 6 7 8 4444444444 444444444 4 = 1 + 2sen 2 x dx = f x ^ h luego el cambio de variable U tagx = 1 t aplicando Teorema de Pitagoras w 2 = t 2 + 1 & w = 1 + t 2 U cosx = 1 + t 2 1 ; senx = 1 + t 2 t tagx = 1 t & cos 2 x 1 .dx = 1+t2 ^ h.dx 6 7 8 4444 4 4444 4 = dt & 1 + t 2 ^ h.dx = dt & dx = 1 + t 2 dt Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] I = 1 + 2 1 + t 2 t 2 1 + t 2 dt # = 1 + t 2 1 + 3t 2 1 + t 2 dt # = 1 + 3 t ^ h 2 dt # = 3 1 1 + 3 t ^ h 2 3 dt # = 3 1 arctg 3 t ^ h I = 3 1 arctg 3 t ^ h = 3 1 arctg 3 tagx ^ h Ejercicio 21 4º caso I = 5 + 3 cos x dx # aqui f x ^ h = 5 + 3 cos x dx y no cumple ninguna de los 3casos primeros luego el cambio de variable U t = tag 2 x tambien sabemos que tagx = 1 - tag 2 x 2tag 2 x = 1 - t 2 2t tagx = 1 - t 2 2t y aplicando teorema de pitagoras
  • 16. w 2 = 1 - t 2 ^ h2 + 2t ^ h2 & w = 1 + t 2 tagx = 1 - t 2 2t & derivando ? como cos x = 1 + t 2 1 - t 2 asi que dx = 1 - t 2 ^ h2 2 1 + t 2 ^ h 1 + t 2 ^ h 2 1 - t 2 ^ h2 dt = 1 + t 2 2 dt cos 2 x 1 dx = 1 - t 2 ^ h2 2 1 - t 2 ^ h - 2t -2t ^ h dt = 1 - t 2 ^ h2 2 - 2t 2 + 4t 2 dt = 1 - t 2 ^ h2 2 1 + t 2 ^ h dt Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] I = 5 + 3 cos x dx # = 5 + 3 1 + t 2 1 - t 2 1 + t 2 2 dt # = 1 + t 2 8 + 2t 2 1 + t 2 2 dt # = 2 4 + t 2 ^ h 2dt # = 4 1 + 2 t ` j 2 ` j dt # = 4 1 2 1 + 2 t ` j 2 2 1 dt directa 6 7 8 4444 4444 # = 2 1 arctg 2 t = 2 1 arctg 2 1 tag 2 x _ i 8 B+ cte Ejercicio 22 I = cos 3 x.dx # aqui f x ^ h = cos 3 x.dx , f r - x ^ h = cos 3 r - x ^ h cos r-x ^ h=-cosx 6 7 8 444444 444444 .d r - x ^ h -dx 6 7 8 4444 4444 = cos 3 x.dx = f x ^ h luego el cambio de variable U t = senx & senx = 1 t y aplicando teorema de pitagoras 1 = t 2 + w 2 & w = 1 - t 2 t = senx & dt = cos x.dx I = cos 2 x.cos x.dx dt 6 7 8 444 444 = # 1 - sen 2 x ^ h # .dt = 1 - t 2 ^ h.dt = t - 3 1 # t 3 = senx - 3 1 sen 3 x + cte Ejercicio 23 es el ejercicio nº14 I = sen 3 x.dx # aqui f x ^ h = sen 3 x.dx , f -x ^ h = sen 3 -x ^ h sen -x ^ h=-senx 6 7 8 4444 4 4444 4 .d -x ^ h -dx G = sen 3 x.dx = f x ^ h luego el cambio de variable U t = cosx & cosx = 1 t y aplicando teorema de pitagoras 1 = t 2 + w 2 & w = 1 - t 2 t = cosx & dt =- senx.dx senx = 1 - t 2 I = sen 3 x.dx = # 1 - t 2 ^ h 1 - t 2 # - 1 - t 2 ^ h dt =- 1 - t 2 ^ h.dt =- t + 3 1 # t 3 =- cosx + 3 1 cos 3 x + cte ax 2 + bx + c # .dx ax 2 + bx + c dx # para resolver estas int egrales sigue estoas dos pasos: 1º paso ** si a 2 0 UU ax 2 + bx + c = ax 2 + bx + 4a b 2 6 7 8 4444444 4 4444444 4 - 4a b 2 + c = a x + 2 a b c m 2 - 4a b 2 - c a k 4a b2-4ac =a 6 7 8 4444 4444 = a x + 2 a b cambio por t 1 2 3 444444 4 444444 4 f p 2 + a A si b 2 - 4ac 1 0 a x + 2 a b cambio por t 1 2 3 444444 4 444444 4 f p 2 - a A si b 2 - 4ac 2 0 Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ax 2 + bx + c = t 2 + b 2 siendo b 2 = a 2 t 2 - b 2 siendo b 2 = a 1 )
  • 17. ** si a 1 0 UU ax 2 + bx + c =- -ax 2 - bx - c ^ h =- -ax 2 - bx + 4 -a ^ h b 2 - 4 -a ^ h b 2 - c c m =- -a x - 2 -a b =t 1 2 3 44444444 4 44444444 4 f p 2 + 4a b 2 - 4ac =a 6 7 8 4444 444 4 =- t 2 + a ax 2 + bx + c =- t 2 + b 2 siendo b 2 = a 3 2º paso en el caso 1 t 2 - b 2 = b b t ` j 2 - 1 UU nos hace recordar la formula tag 2 x = cos 2 x 1 - 1 luego el cambio sera cos u 1 = b t & cos u = t b aplicando al triangulo y pitagoras t 2 = b 2 + w 2 & w = t 2 - b 2 cos u = t b &- senu.du =- t 2 b dt ; senu = t t 2 - b 2 en el caso 2 t 2 +b 2 =b b t ` j 2 + 1 UU nos hace recordar la formula 1 + tag 2 x = cos 2 x 1 luego el cambio sera tag u ^ h = b t aplicando al triangulo y pitagoras t 2 + b 2 = w 2 & w = t 2 + b 2 tagu = b t & cos 2 u 1 .du = b 1 dt ; cosu = t 2 + b 2 b en el caso 3 b 2 -t 2 =b 1- b t ` j 2 UU nos hace recordar la formula cos 2 x = 1 - sen 2 x luego el cambio sera sen u ^ h = b t aplicando al triangulo y pitagoras b 2 = t 2 + w 2 & w = 1 - t 2 senu = b t & cos u.du = b 1 dt ; cosu = b 1 - t 2 veamos unos ejemplos para entenderlo mejor,pero antes recordemos las formulas que necesitaremos 1 + f x ^ h 6 @2 ! l f x ^ h # dx = ln f x ^ h ! 1 + f x ^ h 6 @2 _ i+ cte senarcsenx = x cosarccosx = x f x ^ h 6 @2 - 1 ! l f x ^ h # dx = ln f x ^ h ! f x ^ h 6 @2 - 1 _ i+ cte 1 - f x ^ h 6 @2 l f x ^ h # dx = - arccos f x ^ h + cte arcsenf x ^ h + cte ( cos arcsenx = 1 - x 2 senar cos x = 1 - x 2 Ejercicio 24 I = x 2 - 2x + 5 dx # x 2 - 2x + 5 = x 2 - 2x + 1 4a b2 ? - 1 4a b2 ? + 5 = x - 1 ^ h2 + 2 2 aqui t = x - 1 & dt = dx y b = 2 luego I = t 2 + 2 2 dt # = 2 2 t ` j 2 + 1 dt # = 2 t ` j 2 + 1 2 1 dt # = Ln 2 t + 2 t ` j 2 + 1 : C = Ln 2 x - 1 ` j+ 2 x - 1 ` j 2 + 1 : C
  • 18. Ejercicio 25 I = 3x 2 - x - 4 dx # 3x 2 - x - 4 = 3x 2 - x + 12 1 4a b2 @ - 12 1 4a b2 @ - 4 = 3 x - 2 3 1 t 6 7 8 444444 4 444444 4 f p 2 - 2 3 7 c m 2 t = 3 x - 2 3 1 & dt = 3 dx & 3 dt = dx luego I = t 2 - 2 3 7 c m 2 3 dt # = 2 3 7 7 2 3 t c m 2 - 1 3 dt # = 7 2 7 2 3 t c m 2 - 1 dt # I = 7 2 2 3 7 7 2 3 t c m 2 - 1 7 2 3 dt # = 3 3 Ln 7 2 3 t + 7 2 3 t c m 2 - 1 < F + cte Ejercicio 26 I = x 2 - 4x - 5 # .dx x 2 - 4x - 5 = x 2 - 4x + 4 16 4a b2 @ - 4 16 - 5 = x - 2 t D a k 2 - 3 2 haciendo cambio x - 2 = t & dx = dt I = t 2 - 3 2 # dt = 3 3 t ` j 2 - 1 # dt lo que esta redondeado en azul nos recuerda la formula trigon. tag 2 x = cos 2 x 1 - 1 asi que hagamos por 2º vez cambio de variable cos u 1 = 3 t & cos u = t 3 &- senu.du =- 3t -2 dt & dt = 3 senu cos 2 u 9 du I = 3 tag 2 u # . 3 senu cos 2 u 9 du = 9 sen 2 u. cos -3 u.du = 9 senu.cos -3 u. # # senu.du dv = cos-3 udcosu & v = 2 -1 cos-2 u w = senu & dw = cosudu ) I = 2 -1 senu. cos -2 u + 2 1 cos u 1 # du y como sabemos que cos x 1 = 2 1 1 + senx cos x + 1 - senx cos x 7 A I = 2 -1 senu. cos -2 u + 4 1 Ln 1 - senu 1 + senu ahora con la ayuda del triangulo vamos remplazando 3 2 + w 2 = t 2 & w = t 2 - 3 2 senu = t t 2 - 3 2 cos u = t 3 & cos -1 u = 3 t I = 2 -1 t t 2 - 3 2 3 t ` j 2 + 4 1 Ln 1 - t t 2 - 3 2 1 + t t 2 - 3 2 luego la t = x - 2 I = 2 -1 3 x 2 - 4x - 5 x - 2 ^ h + 4 1 Ln 1 - x 2 - 4x - 5 1 + x 2 - 4x - 5 + cte INTEGRALES DE LA FORMA ax 2 + bx + c P x ^ h # .dx 1º ax 2 + bx + c P x ^ h = Q x ^ h ax 2 + bx + c ^ hl+ ax 2 + bx + c m *** siendo Q x ^ hun polinomio de coeficientes a determinar y grado de Q x ^ h = grado de P x ^ h - 1 m nº real a determinar INTEGRALES DE LA FORMA ax + b ^ hn ax 2 + bx + c dx # Para esta clase de integrales se hace cambio de variable ax + b = t 1 asi poder transformarla en ax 2 + bx + c P x ^ h # .dx Se le denomina Metodo Aleman
  • 19. Asi que veamos algunos ejemplos paso a paso para poder entenderlos mejor Ejercicio 27 I = x 2 - 2x + 5 x 2 - x # dx aqui P x ^ h = x 2 - x A es de grado 2 asi que Q x ^ hes de grado 1 & Q x ^ h = ax + b luego x 2 - 2x + 5 x 2 - x = ax + b ^ h x 2 - 2x + 5 6 @l+ x 2 - 2x + 5 m = a x 2 - 2x + 5 + ax + b ^ h 2 x 2 - 2x + 5 2 x - 1 ^ h + x 2 - 2x + 5 m = x 2 - 2x + 5 a x 2 - 2x + 5 ^ h + x 2 - 2x + 5 ax + b ^ h x - 1 ^ h + x 2 - 2x + 5 m = x 2 - 2x + 5 2ax 2 + x -3a + b ^ h + 5a - b + m ^ h asi que 2a = 1 & a = 2 1 3a - b = 1 & b = 2 1 5a - b + m = 0 & m =- 2 ahora si x 2 - 2x + 5 x 2 - x = 2 1 x + 2 1 ` j x 2 - 2x + 5 8 B l + x 2 - 2x + 5 -2 x 2 - 2x + 5 x 2 - x dx # = 2 1 x + 2 1 ` j x 2 - 2x + 5 8 B l # - 2 x 2 - 2x + 5 dx # ejercicio nº 24 6 7 8 44444444 4 44444444 4 = 2 1 x + 2 1 ` j x 2 - 2x + 5 - 2 Ln 2 x - 1 ` j+ 2 x - 1 ` j 2 + 1 : C a k Ejercicio 28 I = 2x + 1 ^ h3 3x 2 - x - 4 dx # haciendo cambio de variable 2x + 1 = t 1 & x = 2t 1 - t & dx = 2t 2 -1 dt una sustituido queda I = -11t 2 - 8t + 3 -t 2 dt # P t ^ hes de grado 2 & Q t ^ h = at + b -11t 2 - 8t + 3 -t 2 = at + b ^ h -11t 2 - 8t + 3 6 @l+ -11t 2 - 8t + 3 m = -11t 2 - 8t + 3 a -11t 2 - 8t + 3 ^ h + -11t 2 - 8t + 3 at + b ^ h -11t - 4 ^ h + -11t 2 - 8t + 3 m -11t 2 - 8t + 3 -t 2 = -11t 2 - 8t + 3 a -11t 2 - 8t + 3 ^ h + at + b ^ h -11t - 4 ^ h + m una vez despejado los valores de a b y m y sustituirlos en la formula ax 2 + bx + c P x ^ h = Q x ^ h ax 2 + bx + c ^ hl+ ax 2 + bx + c m y int egrandolo quedara asi ax 2 + bx + c P x ^ h = # Q x ^ h ax 2 + bx + c + ax 2 + bx + c m # dx asi que seguir los mismos pasos que el ejercicio anterior a f x ^ h # .dx a f x ^ h # .dx para este tipo de int egrales se hace cambio de variable t = f x ^ h Ejercicio 29 I = e 2x+1 # dx cambio variable t = 2x + 1 & dt = 2dx I = 2 1 e t # dt = 2 1 e t = 2 1 e 2x+1 + cte R x; cx + d ax + b ` jq p , cx + d ax + b ` js r ,........., cx + d ax + b ` jv n : D # .dx + ` j ^ h
  • 20. para estos tipos de int egrales se hace el cambio de variable cx + d ax + b ` j = t n siendo n = m.c.m q,s,.....,v ^ h Recordatorio m.c.m = minimo comun multiplo se cogen todos los factores y elevado a mayor exponente ^ h Ejercicio 30 I = 1 - 2x ^ h3 2 - 1 - 2x ^ h2 1 dx # cambio variable 1 - 2x = t 6 porque m.c.m 3,2 ^ h = 6 1 - 2x = t 6 &- 2dx = 6t 5 dt & dx =- 3t 5 dt , t = 1 - 2x 6 I = t 4 - t 3 -3t 5 dt # = t 3 t - 1 ^ h -3t 5 dt # =- 3 t - 1 t 2 # dt una vez hecha la division de los polinomios queda asi I =- 3 t + 1 ^ h # dt - 3 t - 1 1 dt # = 2 -3 t 2 - 3t - 3Ln t - 1 = 2 -3 1 - 2x 3 - 3 1 - 2x 6 - 3Ln 1 - 2x 6 - 1 + cte ** Integral de Riemann f x ^ hdx AA f x ^ h a b # es una funcion continua en a,b 6 @ representa el area comprendida entre el eje ox , la curva de f x ^ h y las dos abscisas x = a y x = b las areas situadas encima del eje ox son + y las situadas debajo del eje ox son - Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] Regla de Brrow f x ^ hdx a limite inferiorAeje x S b limite superiorA ejex ? # = f x ^ h # : C a b = F b ^ h - F a ^ h siendo F la primitiva de f ; f # = F ( d f # a k = d F ^ h ( f = l F Propiedades 1 f x ^ h a a # dx = 0 ; 2 f x ^ h a b # dx =- f x ^ h b a # dx ; 3 f x ^ h ! g x ^ h 6 @ a b # dx = f x ^ hdx ! g x ^ h a b # a b # dx 4 k.f x ^ h a b # dx = k. f x ^ h a b # dx ; 5 f x ^ h a b # dx = f x ^ h a c # dx + f x ^ h c b # dx c d a,b 6 @ 6 si f x ^ h $ 0 en a,b 6 @ ( f x ^ h a b # dx $ 0 7 si f x ^ h # 0 en a,b 6 @ ( f x ^ h a b # dx # 0 8 si f x ^ h # g x ^ h en a,b 6 @ ( f x ^ h a b # dx # g x ^ h a b # dx Teorema del valor medio f una funcion continua en a,b 6 @ ( 7 c d a,b ^ h/ f x ^ h a b # dx = f c ^ h b - a ^ h Integrales Impropias I = f x ^ h a b # dx , si f x ^ h no es continua en c d a,b 6 @ ( I = lim x"c f x ^ h a c # dx + lim x"c f x ^ h c b # dx si el limite existe y es finito & I es convergente si el limite es 3 & I es divergente Propiedades f x ^ hdx = lim b"+3 a +3 # f x ^ h a b # dx siendo f acotada en a, + 3 6 6 f x ^ hdx = lim a"-3 -3 b # f x ^ h a b # dx siendo f acotada en -3,b @ @ f x ^ hdx = lim a"-3 -3 +3 # f x ^ h a c # dx + lim b"+3 f x ^ h c b # dx
  • 21. Ejercicio 31 I = x dx 0 1 # , la funcion f x ^ h = x 1 en el intervalo 0,1 6 @ la funcion no esta en 0 asi que es una integral impropia luego I = lim a"0 x dx a 1 # = lim a"0 2 x 6 @a 1 = lim a"0 2 - 2 a ^ h = 2 ( I converge Ejercicio 32 I = x - 1 ^ h2 dx 0 4 # ,aqui f x ^ h = x - 1 ^ h2 1 A D f = R - 1 " , y como estamos en el intervalo 0,4 6 @ f no es continua en x = 1 asi que I = lim a"1 x - 1 ^ h2 dx 0 a # ; E + lim a"1 x - 1 ^ h2 dx a 4 # ; E = lim a"1 x - 1 -1 8 B 0 a + lim a"1 x - 1 -1 8 B a 4 = lim a"1 a - 1 -1 - 1 ` j =3 1 2 3 44444444 44444444 + lim a"1 3 -1 + a - 1 1 ` j =3 1 2 3 4444444444 4444444444 ( I es divergente auque llegara a ser uno nada mas 3 I seria divergente ^ h Ejercicio 33 I = 2x - 1 0 2 # dx 1º paso es descomponer el valor absoluto 2x - 1 = -2x + 1 si x 1 2 1 2x - 1 si x $ 2 1 * al descomponer el valor absoluto f A funcion a trozos y 2 1 d 0,2 6 @ I = -2x + 1 ^ h 0 2 1 # dx + 2x - 1 ^ h 2 1 2 # dx = -x2 + x 6 @0 2 1 + x2 - x 6 @2 1 2 ............................ Cambio de variable ** f g x ^ h 6 @ a b # l g x ^ hdx = f u ^ hdu g a ^ h g b ^ h # para mejor entenderlo veamos un par de ejercicios Ejercicio 34 I = x x 2 + 1 ^ h3 dx 0 1 # , aqui f x ^ h = x x 2 + 1 ^ h3 f es continua en R,luego f continua en 0,1 6 @ & I no es impropia para resolver la integral hagamos cambio de variable u = x 2 + 1 & du = 2x.dx & 2 du = x.dx si x = 1 & u = 2 si x = 0 & u = 1 $ . ( I = 2 1 u 3 du = 2 1 1 2 # 4 u 4 : C 1 2 = 8 15 Ejercicio 35 I = r2 - x2 dx 0 r # A cambio de variable x = r.sent & dx = rcost.dt si x = r & sent = 1 & t = 2 r si x = 0 & sent = 0 & t = 0 Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] asi que I = r 2 - r 2 sen 2 t 0 2 r # .r.cost.dt = r 2 1 - sen 2 t 0 2 r # .cost.dt = r 2 cos 2 t.dt 0 2 r # = 2 r 2 1 + cos2t ^ hdt 0 2 r # I = 2 r 2 t + 2 sen2t 8 B0 2 r = 2 r 2 2 r - 0 _ i = 4 rr 2 Area = A siempre es 5 A = f x ^ h a b # dx = parte que esta encima del eje x - la parte que esta por debajo del eje x ^ h a b # Area de 2 funciones f y g es A = f x ^ h - g x ^ h a b # dx Longitud = S = 1 + l f x ^ h 6 @2 a b # dx Volunen = V = Area x ^ h a b # dx
  • 22. f(x).dx x=a x=b # f(y).dy y=a y=b # Area de una función respecto al eje x Para hallar el area de la función respecto al eje X se hacen cortes verticales al eje X n - isema en forma de rectangulos de altura ri y anchura dx asin que el area es el sumatorio de todas las areas de los rectangulos como se ve en la figura de al lado A = ri i=1 n / .dx = ri a b # .dx siendo ri = altura y esta definida por la función f(x) dx = anchura del rectangulo luego A = f(x) x=a x=b # .dx = f(x) a b # .dx f(x)
  • 23. Area de una función respecto al eje y Para hallar el area de la función respecto al eje Y se hacen cortes verticales al eje Y n - isema en forma de rectangulos de anchura ri y altura dy asin que el area es el sumatorio de todas las areas de los rectangulos como se ve en la figura de al lado A = ri i=1 n / .dy = ri a b # .dy siendo ri = anchura y esta definida por la función f(y) dy = altura del rectangulo luego A = Area = f(y) y=a y=b # .dy = f(y) a b # .dy Area formada entre dos funciónes respecto al eje x Area de f(x)"Bolas en negro Area de g(x)"bolas en rojo Los pasos a seguir son los seguientes: 1º sacar los puntos de interseccion entre f(x) y g(x) f(x) = g(x) , x = b x = a $ siendo a 1 b asi que a es el limite inferior,b limite superior 2º esbozar las graficas y por ultimo calcular la integral f(x)
  • 24. Metodo de los discos consiste en girar una region del plano al rededor de un eje (X) asi obtenemos un sólido de revolución. ** dividiendo el solido en sectores circulares(discos) ** haciendo cortes = al eje de rotación ** el radio r del disco siempre va dirigido del eje de rotación hacia la función original.(no hacia el reflejo) ** en los discos el radio varia de un disco a otro;pero siempre queda determinado por la funcion en cuestion y su grosor es el mismo para todos los discos, ver la imagen En la imagen el eje de rotacion es el eje X ri = el radio del disco = f(x) dx = altura del disco V = V de los discos ^ h / asi que el volumen queda determinado por: Vi = r.ri 2 .dx V = Vi i=1 i=n / = r.r 2 .dx = r f x ^ h 6 @ a b # a b # 2 dx Determinar el Volumen del sólido de revolución generado al hacer girar la funcion sobre eje Y es exactamente igual que el anterior lo unico que cambia es el eje de ratacion Y ri = radio del disco eje rotacion " funcion f(y) 6 @,cortes = al eje de ratacion ver imagen de abajo ^ h dy = altura del disco ; V = V de los discos ^ h / asi que el volumen queda determinado por: Vi = r.ri 2 .dy V = Vi i=1 i=n / = r.r 2 .dy = r f y ^ h 6 @ a b # a b # 2 dy x y y x x y x y
  • 25. Volumen generado entre dos funciones ver imagenes para entenderlo mejor Ri = radio de la funcion f(x) ri = radio de la funcion g(x) *** rotacion respecto al eje X ^ h Vi = volumen del disco = r Ri 2 - ri 2 ^ h.dx V = Vi i=1 n / = r R 2 - r 2 ^ hdx = r f(x) ^ h2 - g x ^ h ^ h2 6 @.dx a b # a b # *** rotacion respecto al eje Y ^ h Vi = volumen del disco = r Ri 2 - ri 2 ^ h.dy V = Vi i=1 n / = r R 2 - r 2 ^ hdy = r f(y) ^ h2 - g y ^ h ^ h2 6 @.dy a b # a b # Rotación < al eje de ordenadas(eje y) otro metodo que permite la obtención del volumen generado por el giro de una area comprendida entre 2 funciones cualesquiera,f(x) y g(x) en un intervalo a,b 6 @ tales que f(x) 2 g(x) en a,b 6 @ alrededor de un eje de revolucion < al eje de ordenadas x = k(cte) 2 0 La formula del volumen es: V = 2r x - k ^ h f(x) - g(x) 6 @ a b # dx Observación: x - k ^ h 2 0 , la recta x = k se encuentra a la izquierda de la región comprendida entre f(x) y g(x) Para los ejes de rotaciones verticales Y V = 2r x.h(x).dx ; siendo h(x) = funcion de derecha - la izquierda funcion de arriba - funcion de abajo % a b # Para los ejes de rotaciones horizontales Y V = 2r y.h(y).dy ; siendo h(y) = funcion de derecha - la izquierda funcion de arriba - funcion de abajo % c d # x y Mas adelante veremos algunos ejercicios y con la practica se entendera mejor.
  • 26. Ejercicio 36 I = a - x 2 ^ h2 3 dx # I = a - x 2 ^ h2 3 dx # = a - x 2 ^ h3 dx # = a - x 2 ^ h a - x 2 ^ h dx # = a - x 2 ^ h a 1 - a x a k 2 c m dx # = I 1 - a x a k 2 nos hace pensar en en la formula trigonometrica 1 - sen 2 x = cos 2 x asi que hacemos cambio de variable sent = a x & x = a sent & dx = a cos t dt I = a - asen 2 t ^ h a 1 - sen 2 t ^ h a cos t dt # = a cos 2 t cos t a a cos t dt # = a 1 cos 2 t dt # = a 1 tgt y como tgt = a - x 2 x entonces I = a 1 a - x 2 x + cte --------------------------------- Ejercicio 37 I = a + x 2 ^ h2 3 dx # I = a + x 2 ^ h2 3 dx # = a + x 2 ^ h3 dx # = a + x 2 ^ h a + x 2 ^ h dx # = a + x 2 ^ h a 1 + a x a k 2 c m dx # = I 1 + a x a k 2 nos hace pensar en en la formula trigonometrica 1 + tg 2 x = cos 2 x 1 asi que hacemos cambio de variable tgt = a x & x = a tgt & dx = a cos 2 t 1 dt I = a + a tg 2 t ^ h a 1 + tg 2 t ^ h a cos 2 t 1 dt # = a cos 2 t 1 cos t 1 a a cos 2 t 1 dt # = a cos t 1 dt # = a 1 cos t dt = a 1 # sent y como sent = a + x 2 x luego I = a a + x 2 ^ h x + cte --------------------------------- Ejercicio 38 I = a - x a + x # dx a - x a + x # dx = a - x a - x a + x a - x # dx = a - x a 2 - x 2 # dx = a - x a 2 1 - a x _ i 2 ` j # dx = I 1 - a x _ i 2 nos hace pensar en en la formula trigonometrica 1 - sen 2 x = cos 2 x asi que hacemos cambio de variable sent = a x & x = asent & dx = a cos t dt t = arcsen a x I = a - asent a 2 1 - sen 2 t ^ h # a cos t dt = a 1 - sent ^ h a cos t a cos t dt # = a 1 - sent ^ h a 2 cos 2 t dt # = a 1 - sent ^ h a 2 1 - sen 2 t ^ h dt = a 1 + sent ^ h # # dt = a 1 + sent ^ h # dt = a 1dt + a sent dt # # = at - a cos t + cte = a arcsen a x - a 2 - x 2 + cte ---------------------------------
  • 27. Ejercicio 39 I = 7 3x-5 4 # dx 7 3x-5 4 # dx = 4.7 -3x+5 # dx = I como sabemos que todas las int egrales de la forma a f x ^ h # dx se le hace cambio de variable t = f x ^ h asi que t =- 3x + 5 & dt =- 3dx & dx = -3 dt luego queda I = 4 7 t # -3 dt = 3 -4 7 t # dt = 3 -4 7 t . ln 7 1 aplicando la formula a f x ^ h # . l f x ^ hdx = a f x ^ h . ln a 1 por ultimo I = 3 ln 7 -4 7 -3x+5 + cte --------------------------------- Ejercicio 40 Demostracion de la formula 16 1 - f x ^ h ^ h2 l f x ^ h # dx = 2 1 ln 1 - f x ^ h 1 + f x ^ h = ln 1 - f x ^ h 1 + f x ^ h 1 - f x ^ h ^ h2 l f x ^ h # dx = I en el deno min ador tenemos 1 - f x ^ h ^ h2 nos hace pensar en 1 - sen 2 x asi que hacemos cambio de variable sent = f x ^ h & cos t dt = l f x ^ hdx I = 1 - sen 2 t cos t dt # = cos 2 t cos t dt # = cos t dt # utilizando la formula cost 1 = 2 1 1 + sent cost + 1 - sent cost 8 B I = 2 1 1 + sent cos t # dt + 2 1 1 - sent cos t # dt = 2 1 ln 1 + sent - 2 1 ln 1 - sent = 2 1 ln 1 - sent 1 + sent = 2 1 ln 1 - f x ^ h 1 + f x ^ h + cte --------------------------------- Ejercicio 41 Demostracion de la formula 13 en forma generalizada I = a2 + f x ^ h 6 @2 l f x ^ h # dx siendo a ! 0 a 2 + f x ^ h 6 @2 l f x ^ h # dx = a 2 1 + a f x ^ h a k 2 nos hace recordar 1+tg2 1 2 3 444444 444444 > H l f x ^ h # dx asi que tagt = a f x ^ h ( t = arctag a f x ^ h 1 + tag 2 t ^ hdt = a l f x ^ h dx Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] haciendo los cambios queda I = a 2 1 1 + a f x ^ h : C 2 a a l f x ^ h dx # = a 2 a 1 + tagt 1 + tag 2 t ^ hdt # = a 1 1dt # = a 1 t = a 1 arctag a f x ^ h + cte --------------------------------- Ejercicio 42 I = 1 + x 2 dx # 1 + x 2 dx # = 1 + x ^ h2 dx # = arctagx + cte --------------------------------- Ejercicio 43 I = 1 + x 4 2x.dx # 1 + x 4 2xdx # = 1 + x 2 ^ h2 2x dx # = arctagx 2 + cte --------------------------------- Ejercicio 44 I = 5 + x 4 2x dx #
  • 28. 5 + x 5 + x 4 2x dx # = 5 ^ h 2 + x 2 ^ h2 2x dx # = 5 1 arctag 5 x 2 + cte --------------------------------- Ejercicio 45 Demostracion de la formula 16 en forma generalizada I = a2 - f x ^ h 6 @2 l f x ^ h # dx siendo f x ^ h !! a a 2 - f x ^ h 6 @2 l f x ^ h # dx = a 2 1 - a f x ^ h a k 2 nos hace recordar 1-sen2 1 2 3 444444 444444 > H l f x ^ h # dx asi que sent = a f x ^ h ( t = arcsen a f x ^ h cost dt = a l f x ^ h dx Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] haciendo los cambios queda I = a 2 1 1 - a f x ^ h : C 2 a a l f x ^ h dx # = a 2 a 1 - sen 2 t cost dt # = a 1 cos 2 t cost dt # = a 1 cost 1 dt # y como sabemos que cost 1 = cos 2 t cost = 1 - sen 2 t cost = 1 - sent ^ h 1 + sent ^ h cost = 2 1 1 - sent cost + 1 + sent cost 8 B luego I = 2a 1 1 + sent cost # dt + 2a 1 1 - sent cost # dt = 2a 1 Ln 1 + sent - 2a 1 Ln 1 - sent I = 2a 1 Ln 1 - sent 1 + sent = 2a 1 Ln 1 - a f x ^ h 1 + a f x ^ h = 2a 1 Ln a - f x ^ h a + f x ^ h --------------------------------- Ejercicio 46 I = 1 - x 2 dx # 1 - x 2 dx # = 1 - x ^ h2 1.dx # = 2 1 Ln 1 - x 1 + x + cte siendo x !! 1 --------------------------------- Ejercicio 47 I = 3 - x 4 2x.dx # 3 - x 4 2x.dx # = 3 ^ h 2 - x 2 ^ h2 2x.dx # = 2 3 1 Ln 3 - x 2 3 + x 2 + cte siendo x 2 ! 3 --------------------------------- Ejercicio 48 Demostracion de la formula 12 en forma generalizada I = a2 - f x ^ h 6 @2 l f x ^ h # dx I = a 2 - f x ^ h 6 @2 l f x ^ h # dx = a 1 - a f x ^ h : C 2 nos hace recordar 1-sen2 1 2 3 444444 444444 l f x ^ h # dx asi que sent = a f x ^ h ( t = arcsen a f x ^ h cost dt = a l f x ^ h dx Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] haciendo los cambios queda I = a 1 1 - a f x ^ h : C 2 a a l f x ^ h dx # = 1 - sen2 t cost dt # = cos2 t cost dt # = 1dt = t # + cte
  • 29. I = arcsen a f x ^ h + cte --------------------------------- Ejercicio 49 I = 1 - x 2 dx # 1 - x 2 dx # = arcsenx + cte AA aplicando la formula a2 - f x ^ h 6 @2 l f x ^ h # dx = arcsen a f x ^ h + cte --------------------------------- Ejercicio 50 I = 9 - x 4 2x.dx # 9 - x 4 2x.dx # = 3 2 - x 2 ^ h2 2x.dx # = arcsen 3 x 2 + cte --------------------------------- Ejercicio 51 I = 9 - 2x - 1 ^ h2 dx # 9 - 2x - 1 ^ h2 dx # = hagamos que aparezca el 2 S d 2x-1 ^ h =2 6 7 8 4444444444 4 4444444444 4 2 1 3 2 - 2x - 1 ^ h2 2.dx # = 2 1 arcsen 3 2x - 1 + cte --------------------------------- En las integrales antes de ponernos a resolver os recomiendo seguir estos pasos fijarnos bien si se puede simplificar y se se puede asociar a algúna integral inmediata y tener bien memorizadas las formulas trigonometricas Ejercicio 52 Demostracion de la formula 17 en forma generalizada I = a2 + f x ^ h 6 @2 l f x ^ h # dx I = a 2 + f x ^ h 6 @2 l f x ^ h # dx = a 1 + a f x ^ h : C 2 nos hace recordar 1+tag2 1 2 3 444444 444444 l f x ^ h # dx asi que tagt = a f x ^ h ( t = arctag a f x ^ h , sent = a 2 + f x ^ h 6 @2 f x ^ h cos 2 t 1 dt = a l f x ^ h dx Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] haciendo los cambios queda I = a 1 1 + a f x ^ h : D 2 a a l f x ^ h dx # = cos 2 t 1 cos 2 t 1 dt # = cost 1 cos 2 t 1 dt # = cost 1 dt = ya visto en ejercicio 45 ? 2 1 # Ln 1 - sent 1 + sent asi que I = 2 1 Ln 1 - a 2 + f x ^ h 6 @2 f x ^ h 1 + a 2 + f x ^ h 6 @2 f x ^ h = 2 1 Ln -f x ^ h + a 2 + f x ^ h 6 @2 f x ^ h + a 2 + f x ^ h 6 @2 --------------------------------- Ejercicio 53 I = 1 + x 2 dx # 1 + x 2 dx # = 2 1 Ln -x + 1 + x 2 x + 1 + x 2 + cte ---------------------------------
  • 30. Ejercicio 54 I = 5 + x 4 2x.dx # 5 + x 4 2x.dx # = 5 ^ h 2 + x2 ^ h2 2x.dx # = 2 1 Ln -x 2 + 5 + x 4 x 2 + 5 + x 4 + cte --------------------------------- Ejercicio 55 I = x 2 + 1 x 2 - 1 # dx x 2 + 1 x 2 - 1 # dx = x 2 + 1 x 2 + 1 - 2 # dx = x 2 + 1 x 2 + 1 # dx - 2 x 2 + 1 dx # = 1.dx - 2 1 + x 2 dx # # = x - 2arctagx + cte --------------------------------- Ejercicio 56 I = 1 + x 6 x 2 # dx 1 + x 6 x 2 # dx = 1 + x 3 ^ h2 x 2 # dx = 3 1 1 + x 3 ^ h2 3x 2 # dx = 3 1 arctagx 3 + cte --------------------------------- Ejercicio 57 I = x 2 Lnx # dx I = x 2 Lnx # dx en la integral tenemos dos funciones distintas (una logaritmica y algebraica) asi que la integral la resolveremos por partes fijandonos en en la palabra I funcion inversa ? L funcion logaritmica S A funcion algebraica ? T funcion trigonometrica S E funcion exponencial ? U es la primera funcion que aparezca en la palabra ILATE dV es la segunda funcion que aparezca en la palabra ILATE asi que u = Lnx ( du = x 1 dx dv = x 2 1 dx & v =- x 1 Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] & I =- x 1 Lnx - x -1 # x 1 dx = x -Lnx + x 2 1 # dx = x -Lnx - x 1 + cte --------------------------------- Ejercicio 58 I = x Ln Lnx ^ h # dx I = x Ln Lnx ^ h # dx haciendo cambio de variable t = Lnx & dt = x 1 dx luego I queda de la seguiente manera I = x Ln Lnx ^ h # dx = Ln Lnx ^ h # x 1 dx = Lnt dt # asi que u = Lnt ( du = t 1 dt dv = dt & v = t * & I = t Lnt - t # t 1 dt = t Lnt - t + cte = Lnx.Ln Lnx ^ h - Lnx + cte --------------------------------- Ejercicio 59 I = x.Lnx dx # x.Lnx dx # = Lnx x 1 # dx haciendo cambio variable t = Lnx & dt = x 1 dx luego I = t dt # = Lnt = Ln Lnx + cte ---------------------------------
  • 31. Ejercicio 60 I = x - 1 x + 1 # dx I = x - 1 x + 1 # dx haciendo cambio variable t 2 = x - 1 & t =! x - 1 2tdt = dx ' I = t t 2 + 1 + 1 ^ h2tdt # = 2 t 2 + 2 ^ h # dt = 3 2 t 3 + 4t =! 3 2 x - 1 ^ h2 3 ! 4 x - 1 + cte --------------------------------- Ejercicio 61 - 62 I = e ax .cosbx.dx # sea J = e ax .senbx.dx # 1 I + i.J = e ax cosbx + isenbx ^ h eibx 6 7 8 444444444 444444444 # dx = e ax . # e ibx .dx = e ax+ibx # .dx = e ax+ibx a + ib 1 = e ax .e ibx a + ib 1 2 I - iJ = e ax cosbx - isenbx ^ h 6 7 8 444444444 444444444 # dx = e ax cos -bx ^ h + isen -bx ^ h ^ h cos -b ^ h=cos b ^ h . sen -b ^ h=-senb , e-ibx 6 7 8 44444444444444 44444444444444 e-ibx=cos -bx ^ h+isen -bx ^ h 1 2 3 4444444444444444444 4 4444444444444444444 4 # dx = e ax . # e-ibx .dx = e ax-ibx # .dx = e ax-ibx a - ib 1 I - iJ = e ax .e-ibx a - ib 1 1 + 2 = 2I = e ax .e ibx a + ib 1 + e ax .e-ibx a - ib 1 = e ax e ibx a + ib 1 + e-ibx a - ib 1 8 B = e ax a + ib cosbx + isenbx + a - ib cosbx - isenbx 8 B 2I = e ax a 2 + b 2 a.cosbx - ib.cosbx + ai.senbx + b.senbx + a.cosbx + ib.cosbx - ai.senbx + b.senbx ; E = 2I = e ax a 2 + b 2 2a.cosbx + 2b.senbx : D I = a 2 + b 2 e ax a.cosbx + b.senbx 6 @ , para hallar eax .senbx.dx # basta con restar 1 - 2 y hacer mismos calculos y el resultado de e ax .senbx.dx # = a 2 + b 2 e ax -b.cosbx + a.senbx 6 @ 2º metodo I = eax .cosbx.dx # tenemos 2 funciones ! lo resolvemos por partes dv = e ax & v = e ax a 1 u = cosbx & du =- b.senbx.dx ) ( I = cosbx.e ax a 1 - a 1 e ax # -b.senbx ^ hdx = cosbx.e ax a 1 + a b e ax # senbx ^ hdx volviendo a integrar por partes dv = e ax & v = e ax a 1 u = senbx & du = b.cosbx.dx ) ( I = a 1 e ax .cosbx + a b a 1 e ax .senbx - a b eax .cosbx.dx # : C I = a 1 e ax .cosbx + a 2 b e ax .senbx - a 2 b 2 eax .cosbx.dx # I 6 7 8 44444444 44444444 , I + a 2 b 2 I = a 1 e ax .cosbx + a 2 b e ax .senbx , I 1 + a 2 b 2 c m = a2 a2 +b2 6 7 8 4444 4444 = a 2 a e ax .cosbx + a 2 b e ax .senbx , I = a 2 + b 2 e ax a.cosbx + b.senbx 6 @ --------------------------------- Ejercicio 63 I = x x + 1 # dx x x + 1 # dx ; haciendo cambio de variable x = tag 2 t ( dx = 2tagt 1 + tag 2 t ^ hdt I = tagt 1 + tag 2 t # 2tagt 1 + tag 2 t ^ hdt = 2 1 + tag 2 t ^ h # d tagt ^ h = 2tagt + 3 2 tag 3 t + cte = 2 x + 3 2 x ^ h 3 + cte
  • 32. 2º metodo x x + 1 # dx = x x # dx + x 1 # dx = x 2 1 # dx + x 2 -1 # dx = 3 2 x2 3 + 2x2 1 + cte 3º metodo x x + 1 # dx ; haciendo cambio de variable x = t ( 2 x 1 dx = dt ( dx = 2t.dt , luego x x + 1 # dx = t t 2 + 1 # 2.t.dt = = 3 2 t 3 + 2t = 3 2 x ^ h 3 + 2 x + cte --------------------------------- Ejercicio 64 I = 1 + x 2 ^ h2 x 2 # dx I = 1 + x 2 ^ h2 x 2 # dx dv = 1 + x 2 ^ h2 x dx ( v = 2 1 + x 2 ^ h -1 u = x ( du = dx * ( I = 2 1 + x 2 ^ h -x + 2 1 1 + x 2 dx # = 2 1 + x 2 ^ h -x + 2 1 arctagx + cte 2º metodo I = 1 + x 2 ^ h2 x 2 # dx ; haciendo cambio de variable x = tagt ( t = arctagx & dt = 1 + x 2 dx dx = 1 + tag 2 t ^ hdt * I = 1 + x 2 ^ h2 x 2 # dx = 1 + tag 2 t ^ h2 tag 2 t. 1 + tag 2 t ^ hdt # = 1 + tag 2 t ^ h tag 2 t.dt # = cos 2 t 1 cos 2 t sen 2 t # dt = sen 2 t.dt # I = 2 1 - cos2t # dt = 2 1 1 - cos2t 6 @ # dt = 2 1 t - 4 1 sen2t = 2 1 t - 2 1 sent.cost = 2 1 arctagx - 2 1 1 + x 2 x 1 + x 2 1 + cte I = 2 1 arctagx - 2 1 1 + x 2 x + cte --------------------------------- Ejercicio 65 I = cos 2 x.cos2x.dx # I = cos 2 x.cos2x.dx = 2 1 + cos2x # # cos2x dx = 2 1 cos2x + cos 2 2x ^ h # dx = 2 1 cos2x dx + 2 1 # cos 2 2x.dx # I = 4 1 sen2x + 2 1 2 1 + cos4x # = 4 1 sen2x + 4 1 dx + 4 1 # cos4x dx # = 4 1 sen2x + 4 1 x + 16 1 sen4x + cte 2º metodo I = cos 2 x.cos2x.dx # ; sea J = sen 2 x.cos2x.dx # 1 I + J = cos 2 x.cos2x + # sen 2 x.cos2x.dx = cos2x. cos 2 x + sen 2 x ^ h # dx = cos2x. # dx = 2 1 sen2x 2 I - J = cos2x cos 2 x - sen 2 x ^ h # dx = cos2x.cos2x.dx = cos 2 # # 2x.dx = 2 1 + cos4x dx # = 2 1 x + 8 1 sen4x 1 + 2 = 2I = 2 1 sen2x + 2 1 x + 8 1 sen4x ( I = 4 1 sen2x + 4 1 x + 16 1 sen4x + cte ---------------------------------
  • 33. Ejercicio 66 I = a + b x dx # I = a + b x dx # ; cambio de variable t = a + b x ( dt = 2 x b dx & dt = b 2 t - a ^ h b dx & dx = b 2 2 t - a ^ h dt x = b t - a Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] I = a + b x dx # = t b 2 2 t - a ^ h # dt = b 2 2 t t - a # dt = b 2 2 1 - t a _ i # dt = b 2 2 dt - # b 2 2a t dt # = b 2 2 t - b 2 2a Lnt I = b 2 2 a + b x ^ h - b 2 2a Ln a + b x + cte --------------------------------- Ejercicio 67 I = 1 + senx + cosx dx # I = 1 + senx + cosx dx # ; hacer cambio de variable t = tag 2 x ( 2 x = arctagt & x = 2.arctagt & dx = 1 + t 2 2.dt I = 1 + senx + cosx dx # = 1 + t 2 1 + t 2 + 1 + t 2 2t + 1 + t 2 1 - t 2 1 + t 2 2.dt # = 1 + t 2 2 + 2t 1 + t 2 2 # dt = 1 + t dt # = Ln 1 + t = Ln 1 + tag 2 x + cte --------------------------------- Ejercicio 68 I = senx + tagx dx # I = senx + tagx dx # ; Aplicando Bioche vemos que f -x ^ h = sen -x ^ h + tag -x ^ h d -x ^ h = senx + tagx dx = f x ^ h asi que el cambio de variable es t = cosx & dt =- senx.dx =- 1 - t 2 dx & dx =- 1 - t 2 dt ver imagen de abajo ^ h I = senx + tagx dx # = t t. 1 - t 2 + t 1 - t 2 1 - t 2 -dt # = t t + 1 ^ h 1 - t 2 1 - t 2 -dt # = t + 1 ^ h 1 - t 2 ^ h -t.dt # t + 1 ^ h 1 - t 2 ^ h t = t + 1 ^ h t + 1 ^ h 1 - t ^ h t = t + 1 ^ h2 1 - t ^ h t t + 1 ^ h2 1 - t ^ h t = t + 1 A + t + 1 ^ h2 B + 1 - t C = t + 1 ^ h2 1 - t ^ h A t + 1 ^ h 1 - t ^ h + t + 1 ^ h2 1 - t ^ h B 1 - t ^ h + t + 1 ^ h2 1 - t ^ h C t + 1 ^ h2 si t = 0 ( 0 = A + B + C & A = 4 -3 si t =- 1 (- 1 = 2B & B = 2 1 si t = 1 ( 1 = 4C & C = 4 1 Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] I = 4 3 t + 1 dt # - 2 1 t + 1 ^ h2 dt # - 4 1 1 - t dt # = 4 3 Ln 1 + t + 2 1 t + 1 ^ h-1 + 4 1 Ln 1 + t + cte I = 4 3 Ln 1 + cosx + 2 1 1 + cosx ^ h-1 + 4 1 Ln 1 + cosx + cte ---------------------------------
  • 34. Ejercicio 69 I = a 2 - x 2 ^ h2 5 dx # I = a 2 - x 2 ^ h2 5 dx # = a 2 1 - a x _ i 2 8 B es parecido a 1-sen2 1 2 3 44444 44444 f p 2 5 dx # ; cambio de variable sent = a x sent = a x ( cost = a a 2 - x 2 & a.cost = a 2 - x 2 cost dt = a dx & a.cost.dt = dx Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] I = a 2 - x 2 ^ h2 5 dx # = a.cost ^ h5 a.cost.dt # = a 4 .cos 4 t dt # = a 4 1 cos 2 t 1 # cos 2 t 1 dt I = a 4 1 cos 2 t 1 # d tagt ^ h = a 4 1 1 + tag 2 t ^ h # d tagt ^ h = a 4 1 tagt + 3 1 tag 3 t ` j ; tagt = a 2 - x 2 x I = a 4 1 a 2 - x 2 x + 3 1 a 2 - x 2 x c m+ cte --------------------------------- Ejercicio 70 I = acos 2 wt + bsen 2 wt ^ h # dt ; w ! 0 I = acos 2 wt + bsen 2 wt ^ h # dt , sabemos que cos 2 wt = 2 1 + cos2wt y sen 2 wt = 2 1 - cos2wt I = 2 a + acos2wt + 2 b - bcos2wt ` jdt = 2 a + b + 2 a - b cos2wt ` j # # dt = 2 a + b t + 4w a - b sen2wt + cte 2º metodo I = acos 2 wt + bsen 2 wt ^ h # dt , sea J = bcos 2 wt + asen 2 wt ^ h # dt 1 I + J = acos 2 wt + bsen 2 wt ^ h # + bcos 2 wt + asen 2 wt ^ hdt = a + b ^ h cos 2 wt + sen 2 wt ^ hdt # = a + b ^ h # dt = a + b ^ ht 2 I - J = a - b ^ h # cos 2 wt + b - a ^ hsen 2 wt.dt = a - b ^ h cos 2 wt - sen 2 wt 6 @ =cos2wt 6 7 8 4444444444 4444444444 # dt = 2w a - b ^ h sen2wt 1 + 2 = 2I = a + b ^ ht + 2w a - b sen2wt ( I = 2 a + b ^ ht + 4w a - b sen2wt --------------------------------- Ejercicio 71 I = senx.cosx dx # I = senx.cosx dx # , a senx.cosx 1 = tagx + cotgx , I = tagx + cotgx ^ h # dx = tagx.dx + cotgx.dx # # I = cosx senx # dx + senx cosx # dx =- Ln cosx + Ln senx = Ln cosx senx + cte = Ln tagx + cte 2º metodo Imaginemos que no hemos caido en la formula a I = senx.cosx dx # = senx.cosx sen 2 x + cos 2 x # dx , b sen 2 x + cos 2 x = 1 I = senx.cosx sen 2 x dx # + senx.cosx cos 2 x # dx = cosx senx # dx + senx cosx # dx =- Ln cosx + Ln senx I = Ln cosx senx + cte = Ln tagx + cte 3º metodo Imaginemos que no hemos caido en la formula a y b I = senx.cosx dx # = senx.cosx dx # = 2 1 sen2x dx # = 2 sen2x dx # c sen2x = 2senx.cosx y senx 1 = 2 1 1 - cosx senx + 1 + cosx senx 7 A 1 - cos2x ^ hl= 2sen2x , 1 + cos2x ^ hl=- 2sen2x I = 2 2 1 1 - cos2x sen2x + 1 + cos2x sen2x ` j # dx = 1 - cos2x sen2x # dx + 1 + cos2x sen2x # dx = 2 1 1 - cos2x 2sen2x # dx + 2 1 1 + cos2x 2sen2x # dx
  • 35. I = 2 1 Ln 1 - cos2x - 2 1 Ln 1 + cos2x = 2 1 Ln 1 + cos2x 1 - cos2x = Ln 1 + cos2x 1 - cos2x = Ln tagx ^ h + cte , tag 2 x = 1 + cos2x 1 - cos2x 4º metodo Imaginemos que no hemos caido en la formula a y b y c I = senx.cosx dx # = senx.cos 2 x cosx.dx # = senx cosx tagx 1 D # cos 2 x 1 tagx ^ hl F dx = tagx 1 d tagx ^ h # = Ln tagx + cte 5º metodo I = senx.cosx dx # , sea J = cosx senx # dx = senx.cosx sen 2 x # dx 1 I - J = senx.cosx 1 - sen 2 x # dx = senx.cosx cos 2 x # dx = senx cosx # dx = Ln senx 2 J = cosx senx # dx =- cosx -senx # dx =- Ln cosx 1 + 2 = I = Ln senx - Ln cosx = Ln cosx senx = Ln tagx + cte 6º metodo I = senx.cosx dx # , aplicando la regla de Bioche f -x ^ h = sen -x ^ h.cos -x ^ h d -x ^ h = -senx.cosx -dx = senx.cosx dx = f x ^ h , sen -x ^ h =- senx , cos -x ^ h = cosx cambio de varible t = cosx ( senx = 1 - t 2 , cosx = t t = cosx & x = arcost t = cosx & dt =- senx.dx & dt =- 1 - t 2 .dx Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] I = senx.cosx dx # =- t. 1 - t 2 1 - t 2 dt # =- t. 1 - t 2 ^ h dt # =- t. 1 + t ^ h. 1 - t ^ h dt # t. 1 + t ^ h. 1 - t ^ h 1 = t A + 1 + t B + 1 - t C = t. 1 + t ^ h. 1 - t ^ h A 1 + t ^ h. 1 - t ^ h + B.t. 1 - t ^ h + C.t. 1 + t ^ h si t =- 1 & 1 =- 2C & C = 2 1 t = 1 & 1 = 2B & B =- 2 1 t = 0 & A = 1 Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] asi que I =- t dt # + 2 1 1 + t dt # + 2 1 1 - t -dt # =- Ln t + 2 1 Ln 1 + t + 2 1 Ln 1 - t =- Ln t + 2 1 Ln 1 + t 1 - t = 1-t2 6 7 8 444444 4 444444 4 d n I =- Ln cosx + Ln 1 - cos 2 x =- Ln cosx + Ln senx = Ln cosx senx = Ln tagx + cte Ejercicio 72 I = f x ^ h 6 @2 - a2 l f x ^ h # dx I = f x ^ h 6 @2 - a 2 l f x ^ h # dx = a. a f x ^ h : C 2 - 1 l f x ^ h # dx , cambio de variable cost 1 = a f x ^ h ( cost = f x ^ h a cost = f x ^ h a ( f x ^ h = cost a , sent = f x ^ h f x ^ h 6 @2 - a 2 -sent.dt =- a f x ^ h 6 @2 l f x ^ h.dx ( sent.dt = a f x ^ h 6 @2 l f x ^ h.dx Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] I = a 2 . tag 2 t f x ^ h 6 @2 .sent.dt # = a 2 . cost sent f x ^ h 6 @2 .sent.dt # = a 1 cost. # f x ^ h 6 @2 .dt = cost 1 # dt aplicando la formula cosx 1 = 2 1 1 - senx cosx + 1 + senx cosx 7 A I = 2 1 1 - sent cost + 1 + sent cost ` j # dt = 2 1 1 + sent cost # dx - 2 1 1 - sent -cost # dx = 2 1 Ln 1 - sent 1 + sent I = 2 1 Ln 1 - f x ^ h f x ^ h 6 @2 - a 2 1 + f x ^ h f x ^ h 6 @2 - a 2 = 2 1 Ln f x ^ h - f x ^ h 6 @2 - a 2 f x ^ h + f x ^ h 6 @2 - a 2 = 2 1 Ln f x ^ h - f x ^ h 6 @2 - a 2 f x ^ h + f x ^ h 6 @2 - a 2 f x ^ h + f x ^ h 6 @2 - a 2 f x ^ h + f x ^ h 6 @2 - a 2 e o
  • 36. I = 2 1 Ln f x ^ h 6 @2 - f x ^ h ^ h2 - a 2 6 @ f x ^ h + f x ^ h 6 @2 - a 2 _ i 2 = G = 2 1 Ln a 2 f x ^ h + f x ^ h 6 @2 - a 2 _ i 2 < F = Ln a f x ^ h + f x ^ h 6 @2 - a 2 I = Ln f x ^ h + f x ^ h 6 @2 - a 2 - Lna = Ln f x ^ h + f x ^ h 6 @2 - a 2 + cte --------------------------------- Ejercicio 73 I = 1 + x dx # , haciendo cambio de variable x = t - 1 ^ h2 ( dx = 2 t - 1 ^ hdt t - 1 = x & t = x + 1 ( I = 1 + x dx # = t 2 t - 1 ^ hdt # = 2 t t - 1 # dt = 2 dt - 2 t dt # # = 2t - 2Lnt = 2 x + 1 ^ h - 2Ln x + 1 ^ h + cte a 2º metodo I = 1 + x dx # , haciendo cambio de variable x = t 2 & t = x dx = 2t.dt ' I = 1 + t 2t.dt # = 2 1 - 1 + t 1 ` j # dt = 2 dt - 2 1 + t 1 dt = 2t - 2Ln 1 + t ^ h # # = 2 x - 2Ln 1 + x ^ h + ct l e b los resultados a y b son el mismo haciendo 2 + cte = ct l e --------------------------------- Ejercicio 74 I = cos 5 x sen 3 x # dx I = cos 5 x sen 3 x # dx = tag 3 x cos 2 x 1 # dx = tag 3 x # d tagx ^ h = 4 1 tag 4 x + cte --------------------------------- Ejercicio 75 I = x sen x cos x dx = # I = x sen x cos x dx = # sen x cos x x 1 dx , se observa que d sen x ^ h # = cos x 2 1 x 1 dx I = 2 sen x cos x 2 x 1 dx # = 2 sen x dsen x # = 2Ln sen x + cte --------------------------------- Ejercicio 76 I = 1 + 2senx.cosx senx - cosx # dx I = 1 + 2senx.cosx senx - cosx # dx = senx + cosx ^ h2 senx - cosx a k # dx , senx + cosx ^ h2 = 1 + 2senx.cosx sea u = senx + cosx ( du = cosx - senx ^ hdx ,luego I =- senx + cosx ^ h2 -senx + cosx # dx =- u 2 du # =- u-2 # du = u-1 = senx + cosx 1 + cte --------------------------------- Ejercicio 77 I = 1 + 2senx.cosx cos2x # dx I = 1 + 2senx.cosx cos2x # dx = senx + cosx ^ h2 cos 2 x - sen 2 x c m # dx , cos2x = cos 2 x - sen 2 x I = senx + cosx ^ h 2 cosx - senx ^ h cosx + senx ^ h # dx = senx + cosx ^ h cosx - senx ^ h # dx = Ln senx + cosx + Cte.
  • 37. ^ h ^ h 2º metodo I = 1 + 2senx.cosx cos2x # dx = 1 + sen2x cos2x # dx = 2 1 1 + sen2x d sen2x ^ h # = 2 1 Ln 1 + sen2x = Ln 1 + sen2x 1+sen2x= senx+cosx ^ h2 6 7 8 444444 4 444444 4 = Ln senx + cosx + Cte. --------------------------------- Ejercicio 78 I = 1 + senx.cosx senx.cosx # dx = 2 1 1 + 2 1 sen2x sen2x # dx = 2 1 2 + sen2x 2sen2x # dx = 2 + sen2x sen2x # dx haciendo cambio de variable t = 2x & dt = 2.dx luego I = 2 1 1 - 2 + sent 2 ` j # dt = 2 1 t - 2 + sent dt # = x - 2 + sent dt # A 1 2 3 44444 4 44444 4 A = 2 + sent dt # haciendo cambio de variable tag 2 t = n & 2 t = arctagn & t = 2.arctagn & dt = 1 + n 2 2 dn A = 1 + n 2 2n + 2 1 + n 2 2 # dn = 1 + n 2 2 n 2 + n + 1 ^ h 1 + n 2 2 # dn = n 2 + n + 4 1 - 4 1 + 1 dn # = n + 2 1 ` j 2 + 2 3 c m 2 dn # y como sabemos que a 2 + f x ^ h 6 @2 l f x ^ h # dx = a 1 arctag a f x ^ h + cte n + 2 1 ` j 2 + 2 3 c m 2 dn # = 3 2 arctag 2 3 2 2n + 1 J L K K K K K K K K K K N P O O O O O O O O O O = 3 2 arctag 3 2n + 1 = 3 2 arctag 3 2.tag 2 t + 1 = 3 2 arctag 3 2.tag 2 2x + 1 = 3 2 arctag 3 2.tagx + 1 luego I = x - 3 2 arctag 3 2.tagx + 1 + cte --------------------------------- Ejercicio 79 I = a x .b x a x - b x ^ h2 # dx I = a x .b x a x - b x ^ h2 # dx = a x .b x a 2x - 2.a x .b x + b 2x # dx = a x .b x a 2x # dx - 2 a x .b x a x .b x # dx + a x .b x b 2x # dx = b x a x # dx - 2 1 # dx + a x b x # dx I = b a _ i x # dx - 2x + a b ` j x # dx = Ln b a b a _ i x - 2x + Ln a b a b ` j x = Lna - Lnb b a _ i x - 2x + - Lna - Lnb ^ h a b ` j x = Lna - Lnb b a _ i x - a b ` j x - 2x + cte --------------------------------- Ejercicio 80 I = x 2 - a 2 # dx I = x 2 - a 2 # dx resolviendo por partes dv = dx & v = x u = x 2 - a 2 & du = x 2 - a 2 x dx * I = x. x 2 - a 2 - x 2 - a 2 x 2 # dx = x. x 2 - a 2 - x 2 - a 2 x 2 - a 2 + a 2 # dx = x. x 2 - a 2 - x 2 - a 2 x 2 - a 2 # dx - a 2 x 2 - a 2 dx # I = x. x 2 - a 2 - x 2 - a 2 # dx - a 2 a. a x _ i 2 - 1 dx # = x. x 2 - a 2 - x 2 - a 2 # dx - a 2 a x _ i 2 - 1 a 1 dx # I = x. x 2 - a 2 - I - a 2 Ln a x + a x _ i 2 - 1 ( I = 2 x. x 2 - a 2 - 2 a 2 Ln a x + a x _ i 2 - 1 + cte ---------------------------------
  • 38. Ejercicio 81 I = tagx # .dx I = tagx # .dx , sea t 2 = tagx & t = tagx 2t.dt = 1 + tag 2 x ^ h.dx ( I = t. 1 + t 4 2t # dt = 1 + t 4 2t 2 # dt como se ve el denominador tiene soluciones complejas asi que resolvamoslo. t 4 + 1 = t 2 + 1 ^ h2 - 2t 2 = t 2 + 1 ^ h2 - 2 .t ^ h 2 = t 2 + 2 .t + 1 ^ h t 2 - 2 .t + 1 ^ h I = 1 + t 4 2t 2 # dt = t 2 + 2 .t + 1 At + B # dt + t 2 - 2 .t + 1 l A t + l B # dt a I = 1 + t 4 At + B ^ h t 2 - 2 .t + 1 ^ h + l A t + l B ^ h t 2 + 2 .t + 1 ^ h # dt si t = 0 ( 0 = B + l B ( B =- l B si t = i (- 2 = B + iA ^ h -i 2 ^ h + i l A + l B ^ h i 2 ^ h = A - l A ^ h =- 2 6 7 8 444 4 444 4 2 + i 2 l B - B ^ h =0 6 7 8 4444 4444 ( A - l A =- 2 ( l A = A + 2 l B = B y B =- l B ( l B = B = 0 ( si t = 1 ( 2 = 2 - 2 ^ hA + 2 + 2 ^ h l A = 2 - 2 ^ hA + 2 + 2 ^ h A + 2 ^ h l A 6 7 8 4444 4 4444 4 = 4A + 2 2 + 2 2 = 4A + 2 2 + 2 ( 4A + 2 2 = 0 ( A = 2 - 2 l A = 2 2 a , I = 1 + t 4 2t 2 # dt = t 2 + 2 .t + 1 2 - 2 t # dt + t 2 - 2 .t + 1 2 2 t # dt = 4 - 2 t 2 + 2 .t + 1 2t.dt # + 4 2 t 2 - 2 .t + 1 2t.dt # I = 4 - 2 t 2 + 2 .t + 1 2t + 2 - 2 ^ h.dt # + 4 2 t 2 - 2 .t + 1 2t - 2 + 2 ^ h.dt # I = 4 - 2 t 2 + 2 .t + 1 2t + 2 ^ h.dt # + 4 2 t 2 - 2 .t + 1 2t - 2 ^ h.dt # - 4 2 t 2 + 2 .t + 1 - 2 ^ h.dt # + 4 2 t 2 - 2 .t + 1 2 ^ h.dt # I = 4 - 2 Ln t 2 + 2 .t + 1 + 4 2 Ln t 2 - 2 .t + 1 + 2 1 t 2 + 2 .t + 1 dt # + 2 1 t 2 - 2 .t + 1 dt # Ahora descompongamos t 2 - 2 .t + 1 = t 2 - 2 .t + 2 1 - 2 1 + 1 = t - 2 1 c m 2 + 2 1 c m 2 t 2 + 2 .t + 1 = t 2 + 2 .t + 2 1 - 2 1 + 1 = t + 2 1 c m 2 + 2 1 c m 2 Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] I = 4 - 2 Ln t 2 + 2 .t + 1 + 4 2 Ln t 2 - 2 .t + 1 + 2 1 t + 2 1 c m 2 + 2 1 c m 2 dt # + 2 1 t - 2 1 c m 2 + 2 1 c m 2 dt # Aplicando la formula a2 + f x ^ h 6 @2 l f x ^ h # dx = a 1 arctag a f x ^ h I = 4 - 2 Ln t 2 + 2 .t + 1 + 4 2 Ln t 2 - 2 .t + 1 + 2 2 arctag 2 .t + 1 ^ h + 2 2 arctag 2 .t - 1 ^ h + cte I = 4 - 2 Ln tagx + 2.tagx + 1 + 4 2 Ln tagx - 2.tagx + 1 + 2 2 arctag 2.tagx + 1 ^ h + 2 2 arctag 2.tagx - 1 ^ h + cte I = 4 2 Ln tagx + 2.tagx + 1 tagx - 2.tagx + 1 + 2 2 arctag 2.tagx + 1 ^ h + 2 2 arctag 2.tagx - 1 ^ h + cte --------------------------------- Ejercicio 82 I = senx + cosx senx # dx I = senx + cosx senx # dx , sea J = senx + cosx cosx # dx 1 I + J = senx + cosx senx # dx + senx + cosx cosx # dx = senx + cosx senx + cosx # dx = dx = x #
  • 39. 2 I - J = senx + cosx senx # dx - senx + cosx cosx # dx = senx + cosx senx - cosx # dx =- senx + cosx -senx + cosx # dx =- Ln senx + cosx 1 + 2 = 2I = x - Ln senx + cosx ( I = 2 1 x - Ln senx + cosx ^ h --------------------------------- Ejercicio 83 I = 1 + cosx dx # I = 1 + cosx dx # , sabemos que cos 2 x = 2 1 + cos2x luego 1 + cosx = 2.cos 2 2 x I = 1 + cosx dx # = 2.cos 2 2 x dx # = cos 2 2 x 2 1 dx # = d tag 2 x _ i # = tag 2 x + cte 2º metodo como no se cumple ninguna de las 3 reglas de bioche el cambio de variable sera de t = tag 2 x t = tag 2 x ( cosx = 1 + t2 1 - t2 arctagt = 2 x & 2.arctagt = x & 1 + t2 2.dt = dx Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] I = 1 + cosx dx # = 1 + 1 + t2 1 - t2 1 + t2 2.dt # = 1 + t2 2.dt 1 + t2 2.dt # = dt = t = # tag 2 x + cte --------------------------------- Ejercicio 84 I = x 2 x.cosx - senx # dx I = x 2 x.cosx - senx # dx ; g x ^ h 6 @2 l f x ^ h.g x ^ h - f x ^ h. l g x ^ h # = g x ^ h f x ^ h f x ^ h = senx ( l f x ^ h = cos x g x ^ h = x ( l g x ^ h = 1 3 ( I = x 2 x.cosx - senx # dx ( I = x senx + cte --------------------------------- Ejercicio 85 I = x 2 Lnx - 1 # dx es de la forma g x ^ h 6 @2 l f x ^ h.g x ^ h - f x ^ h. l g x ^ h # = g x ^ h f x ^ h I = x 2 Lnx - 1 # dx , f x ^ h = Lnx ( l f x ^ h = x 1 g x ^ h =- x ( l g x ^ h =- 1 * 4 ( I = -x ^ h2 x 1 -x ^ h - Lnx. -1 ^ h # dx I = x 2 -1 + Lnx # dx = -x Lnx + cte --------------------------------- Ejercicio 86 I = sen 2 x + 1 cosx # dx I = sen 2 x + 1 cosx # dx = sen 2 x + 1 dsenx # , nos recuerda a 1 + x 2 dx # = arctagx luego I = arctag senx ^ h + cte
  • 40. Ejercicio 87 I = tagx 3 # .dx I = tagx 3 # .dx , cambio variable t 3 = tagx & x = arctag t3 ^ h & dx = 1 + t 3 ^ h2 3t 2 .dt = 1 + t 6 3t 2 .dt I = t. # 1 + t 6 3t 2 .dt = 1 + t 6 3t 3 .dt # = 1 + t 6 3t 3 .dt # , 1 + t 6 = 1 3 + t 2 ^ h3 = 1 + t 2 ^ h 1 2 - t 2 + t 4 ^ h ahora descompogamos la fraccion 1 + t 6 3t 3 = 1 + t 2 ^ h 1 - t 2 + t 4 ^ h 3t3 1 + t 2 ^ h 1 - t 2 + t 4 ^ h 3t3 = 1 + t 2 At + B + 1 - t 2 + t 4 Ct 3 + Dt 2 + Et + F 3t3 = At + B ^ h 1 - t 2 + t 4 ^ h + 1 + t 2 ^ h Ct 3 + Dt 2 + Et + F ^ h 3t3 = At - At 3 + At 5 + B - Bt 2 + Bt 4 + Ct 3 + Ct 5 + Dt 2 + Dt 4 + Et + Et 3 + F + Ft2 3t3 = t 5 A + C ^ h + t 4 B + D ^ h + t 3 -A + C + E ^ h + t 2 -B + D + F ^ h + t A + E ^ h + B + F ^ h Aplicando igualdad de polinomios resulta: B + F = 0 & B =- F 6 A + E = 0 & A =- E 5 -B + D + F = 0 & F =- 2D 4 -A + C + E = 3 & E = 3 + 2A 3 B + D = 0 & B =- D 2 A + C = 0 & A =- C 1 _ ` a b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] & 2 , 4 y 6 &- B = F =- 2D = D b 1 , 5 y 3 & A =- C =- E =- 3 - 2A a Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] a &- 3 - 2A = A &- 3 = 3A & A =- 1 luego C = E = 1 b &- 2D = D & D = 0 luego B = F = 0 asi que 1 + t 2 ^ h 1 - t 2 + t 4 ^ h 3t3 = 1 + t 2 At + B + 1 - t 2 + t 4 Ct 3 + Dt 2 + Et + F = 1 + t 2 -t + 1 - t 2 + t 4 t 3 + t I = 1 + t 2 -t + 1 - t 2 + t 4 t 3 + t c mdt # = 1 + t 2 -t ` jdt # + 1 - t 2 + t 4 t 3 + t c mdt # I = 2 -1 1 + t 2 2t a kdt # + 4 1 1 - t 2 + t 4 4t 3 + 4t c mdt # en la 2º integral d 1 - t 2 + t 4 ^ h = 4t 3 - 2t I = 2 -1 Ln 1 + t 2 ^ h + 4 1 1 - t 2 + t 4 4t 3 - 2t c mdt # + 4 1 1 - t 2 + t 4 6t a kdt # I = 2 -1 Ln 1 + t 2 ^ h + 4 1 Ln 1 - t 2 + t 4 + 4 1 1 - t 2 + t 4 6t a kdt # , 1 - t 2 + t 4 = t 4 - t 2 + 4 1 - 4 1 + 1 = t 2 - 2 1 ` j 2 + 2 3 c m 2 I = 2 -1 Ln 1 + t 2 ^ h + 4 1 Ln 1 - t 2 + t 4 + 2 3 t 2 - 2 1 ` j 2 + 2 3 c m 2 t f p dt # I = 2 -1 Ln 1 + t 2 ^ h + 4 1 Ln 1 - t 2 + t 4 + 2 3 2 1 t 2 - 2 1 ` j 2 + 2 3 c m 2 2t f p dt # I = 2 -1 Ln 1 + t 2 ^ h + 4 1 Ln 1 - t 2 + t 4 + 4 3 3 2 arctag 2 3 t 2 - 2 1 + cte I = 2 -1 Ln 1 + t 2 ^ h + 4 1 Ln 1 - t 2 + t 4 + 2 3 arctag 3 2t 2 - 1 + cte I = 2 -1 Ln 1 + tagx 3 ^ h 2 _ i + 4 1 Ln 1 - tagx 3 ^ h 2 + tagx 3 ^ h 4 + 2 3 arctag 3 2 tagx 3 ^ h 2 - 1 + cte Ejercicio 88 I = secx.tagx.dx # I = secx.tagx.dx # = cosx 1 # cosx senx dx = cos 2 x senx.dx # =- cos-2 x.d cosx ^ h # = cosx 1 + cte -----------------------
  • 41. ----------------------- Ejercicio 89 I = x cotag x # dx I = x cotag x # dx = sen x cos x # x 1 dx = sen x cos x # 2 x 2 dx , d sen x ^ h = cos x . 2 x 1 dx I = 2 sen x d sen x ^ h # = 2.Ln sen x + cte ----------------------- Ejercicio 90 I = cos 3 x.senx dx # I = cos 3 x.senx dx # = cos 4 x. cosx senx dx # = cos 2 x dx # tagx 1 = tagx 1 # d tagx ^ h = 2 tagx + cte ----------------------- Ejercicio 91 I = 2x - 3 ^ h.tag x 2 - 3x ^ h # .dx I = 2x - 3 ^ h.tag x 2 - 3x ^ h # .dx , cambio variable u = x 2 - 3x & du = 2x - 3 ^ hdx I = tagu.du = cosu senu # # du =- cosu -senu # du =- Ln cosu =- Ln cos x 2 - 3x ^ h + cte ----------------------- Ejercicio 92 I = 1 + x 1 - x # dx I = 1 + x 1 - x # dx , cambio variable x = cos2t ( 2 1 arcsenx = t sen 2 t = 2 1 - cos2t cos 2 t = 2 1 + cos2t dx =- 2.sen2t.dt Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] I = 1 + cos2t 1 - cos2t # -2.sen2t.dt ^ h = 2cos 2 t 2sen 2 t # -2.sen2t.dt ^ h = tagt # . -2.sen2t ^ h.dt I =- 2 cost sent # .2sent.cost.dt =- 4 sen 2 t.dt =- 4 2 1 - cos2t # # dt =- 2 dt + 2cos2t.dt =- 2t + sen2t + cte # # I =- 2. 2 1 arccosx + 1 - x 2 + cte =- arccosx + 1 - x 2 + cte ----------------------- Ejercicio 93 I = a + b x dx # , b ! 0 I = a + b x dx # se hace cambio de variable t = a + b x ( x = b t - a dt = 2 x b dx & dx = b 2 2 t - a ^ h dt Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] I = a + b. b t - a b 2 2 t - a ^ h dt # = b 2 2 t t - a dt # = b 2 2 dt # - b 2 2a t dt # I = b 2 2 t - b 2 2a Lnt = b 2 2 a + b x ^ h - b 2 2a Ln a + b x ^ h + cte Ejercicio 94 I = x dx #
  • 42. I = x dx # aqui a = 0 y b = 1 asi que I = 2 x + cte ----------------------- Ejercicio 95 I = 2 + 3 x dx # I = 2 + 3 x dx # aqui a = 2 y b = 3 asi que I = 9 2 2 + 3 x ^ h - 9 4 Ln 2 + 3 x ^ h + cte Ejercicio 96 I = senx + cosx 1 + cotgx # dx I = senx + cosx 1 + cotgx # dx = senx + cosx 1 + senx cosx # dx = senx + cosx senx senx + cosx # dx = senx dx # I = senx dx # para resolverlo ver ejercicio 18, vamos a utilizar otro metodo I = senx dx # , sea J = senx cosx.dx # cos 2 a = 2 1 + cos2a cos 2 a = 2 1 + cos2a sen2a = 2sena.cosa 1 I + J = senx 1 + cosx.dx # = senx 2cos 2 2 x .dx # = 2sen 2 x cos 2 x 2cos 2 2 x .dx # = 2 sen 2 x 2 1 cos 2 x # dx = 2 sen 2 x d sen 2 x _ i # = 2Ln sen 2 x + ct l e 2 I - J = senx 1 - cosx.dx # = senx 2sen 2 2 x .dx # = 2sen 2 x cos 2 x 2sen 2 2 x .dx # = 2 cos 2 x 2 1 sen 2 x # dx =- 2 sen 2 x d cos 2 x _ i # =- 2Ln cos 2 x + ct m e 1 + 2 = 2I = 2Ln sen 2 x + ct l e - 2Ln cos 2 x + ct m e ( I = Ln sen 2 x - 2Ln cos 2 x + cte ( I = Ln tag 2 x + cte ----------------------- Ejercicio 97 I = cos 4 x senx # dx I = cos 4 x senx # dx =- cos-4 x.d cosx ^ h # = 3 1 cos-3 x + cte ----------------------- Ejercicio 98 I = 2x. x cosx + 2x.senx # dx I = 2x. x cosx + 2x.senx # dx = 2x x cosx # + x senx = x 2 x cosx + x .senx # dx , x x = x 1 , d g f a k = g 2 l f .g - f. l g g x ^ h = x ( l g x ^ h = 2 x 1 f x ^ h =- cosx ( l f x ^ h = senx * 4 asi que I = x -cosx + cte ----------------------- Ejercicio 99 I = x x - a ^ h dx #
  • 43. I = x x - a ^ h dx # , x x - a ^ h = x 2 - ax = x 2 - ax + 4 a 2 - 4 a 2 = x - 2 a _ i 2 - 2 a _ i 2 I = x - 2 a _ i 2 - 2 a _ i 2 dx # = Ln x - 2 a + x x - a ^ h + cte ----------------------- Ejercicio 100 I = x 1 + x 2 dx # I = x 1 + x 2 dx # , haciendo cambio de variable x = t 1 & dx = t 2 -dt I = t 1 1 + t 1 ` j 2 t 2 -dt # = t 1 t 2 t 2 + t 2 1 t 2 -dt # = t 2 1 t 2 + 1 t 2 -dt # = 1 + t 2 -dt # = Ln t - 1 + t 2 + cte I = Ln t - 1 + t 2 + cte = Ln x 1 - 1 + x 1 ` j 2 + cte ----------------------- Ejercicio 101 I = cos2x dx # I = cos2x dx # = cos 2 x - sen 2 x dx # = cos 2 x 1 - cos 2 x sen 2 x c m dx # = cos 2 x 1 - tag 2 x ^ h dx # = 1 - tag 2 x 1 # cos 2 x dx = 1 - tag 2 x d tagx ^ h # haciendo cambio variable t = tagx ( I = 1 - t 2 dt # , 1 - t 2 1 = 2 1 1 + t 1 + 1 - t 1 8 B I = 2 1 1 + t dt # + 2 1 1 - t dt # = 2 1 Ln 1 + t - 2 1 Ln 1 - t = 2 1 Ln 1 - t 1 + t = Ln 1 - tagx 1 + tagx + cte ----------------------- Ejercicio 102 I = f x ^ h 6 @2 - a 2 ! l f x ^ hdx # = Ln a f x ^ h ! f x ^ h 6 @2 - a2 siendo a ! 0 vamos a demostrar esta igualdad: I = f x ^ h 6 @2 - a 2 l f x ^ hdx # = a a f x ^ h : C 2 - 1 l f x ^ hdx # = a f x ^ h : C 2 - 1 a l f x ^ h dx # , a f x ^ h : C 2 - 1 c mtiene semejanza a cos 2 t 1 - 1 asi que haciendo cambio de variable cos t 1 = a f x ^ h ( cos t = f x ^ h a cost = f x ^ h a ( f x ^ h = cos t a & f x ^ h 6 @2 = cos 2 t a 2 -sent.dt = f x ^ h 6 @2 -a. l f x ^ h.dx & a f x ^ h 6 @2 .sent.dt = l f x ^ h.dx ( Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] l f x ^ h.dx = cos 2 t a 2 a sent.dt I = a f x ^ h : C 2 - 1 a l f x ^ h dx # = tag 2 t cos 2 t sent.dt # = cost dt # se ha aplicado la formula 1 + tag 2 t = cos 2 t 1 I = cos t dt # = 2 1 1 + sent cos t + 1 - sent cos t 8 B # dt = 2 1 1 + sent cos t dt # + 2 1 1 - sent cos t dt # ^ h 6 @
  • 44. I = 2 1 Ln 1 + senx ^ h - 2 1 Ln 1 - sent ^ h = 2 1 Ln 1 - sent 1 + sent = 2 1 Ln 1 - f x ^ h f x ^ h 6 @2 - a 2 1 + f x ^ h f x ^ h 6 @2 - a 2 I = 2 1 Ln f x ^ h - f x ^ h 6 @2 - a 2 f x ^ h + f x ^ h 6 @2 - a 2 = 2 1 Ln f x ^ h - f x ^ h 6 @2 - a 2 f x ^ h + f x ^ h 6 @2 - a 2 f x ^ h + f x ^ h 6 @2 - a 2 f x ^ h + f x ^ h 6 @2 - a 2 e o = 2 1 Ln f x ^ h 6 @2 - f x ^ h 6 @2 - a 2 _ i 2 f x ^ h + f x ^ h 6 @2 - a 2 _ i 2 I = 2 1 Ln f x ^ h 6 @2 - f x ^ h 6 @2 - a 2 ^ h f x ^ h + f x ^ h 6 @2 - a 2 _ i 2 = 2 1 Ln a 2 f x ^ h + f x ^ h 6 @2 - a 2 _ i 2 = Ln a f x ^ h + f x ^ h 6 @2 - a 2 + cte si I = f x ^ h 6 @2 - a 2 - l f x ^ hdx # sacamos el signo - fuera y seguiendo los mismos pasos que arriba hasta llegar al resultado verde I =- 2 1 Ln f x ^ h - f x ^ h 6 @2 - a 2 f x ^ h + f x ^ h 6 @2 - a 2 = 2 1 Ln f x ^ h + f x ^ h 6 @2 - a 2 f x ^ h - f x ^ h 6 @2 - a 2 I = 2 1 Ln f x ^ h + f x ^ h 6 @2 - a 2 f x ^ h - f x ^ h 6 @2 - a 2 f x ^ h - f x ^ h 6 @2 - a 2 f x ^ h - f x ^ h 6 @2 - a 2 e o = 2 1 Ln f x ^ h 6 @2 - f x ^ h 6 @2 - a 2 _ i 2 f x ^ h - f x ^ h 6 @2 - a 2 _ i 2 = 2 1 Ln f x ^ h 6 @2 - f x ^ h 6 @2 - a 2 ^ h f x ^ h - f x ^ h 6 @2 - a 2 _ i 2 I = 2 1 Ln a 2 f x ^ h - f x ^ h 6 @2 - a 2 _ i 2 = Ln a f x ^ h - f x ^ h 6 @2 - a 2 + cte ----------------------- Ejercicio 103 I = f x ^ h 6 @2 + a 2 ! l f x ^ hdx # = Ln a !f x ^ h + f x ^ h 6 @2 + a2 siendo a ! 0 vamos a demostrar esta igualdad: I = f x ^ h 6 @2 + a 2 l f x ^ hdx # = a a f x ^ h : C 2 + 1 l f x ^ hdx # = a f x ^ h : C 2 + 1 a l f x ^ h dx # , a f x ^ h : C 2 + 1 c mtiene semejanza a tag 2 t + 1 asi que haciendo cambio de variable tagt = a f x ^ h tagt = a f x ^ h ( 1 + tag 2 t ^ h.dt = a l f x ^ h.dx I = 1 + tag 2 t 1 + tag 2 t ^ h.dt # = 1 + tag 2 t # = cost dt # se ha aplicado la formula 1 + tag 2 t = cos 2 t 1 I = cost dt # = 2 1 1 + sent cost + 1 - sent cost 8 B # dt = 2 1 1 + sent cost dt # + 2 1 1 - sent cost dt # I = 2 1 Ln 1 + senx ^ h - 2 1 Ln 1 - sent ^ h = 2 1 Ln 1 - sent 1 + sent = 2 1 Ln 1 - f x ^ h 6 @2 + a 2 f x ^ h 1 + f x ^ h 6 @2 + a 2 f x ^ h I = 2 1 Ln f x ^ h 6 @2 + a 2 - f x ^ h f x ^ h 6 @2 + a 2 + f x ^ h = 2 1 Ln f x ^ h 6 @2 + a 2 - f x ^ h f x ^ h 6 @2 + a 2 + f x ^ h f x ^ h 6 @2 + a 2 + f x ^ h f x ^ h 6 @2 + a 2 + f x ^ h e o = 2 1 Ln f x ^ h 6 @2 + a 2 _ i 2 - f x ^ h 6 @2 f x ^ h 6 @2 + a 2 + f x ^ h _ i 2 I = 2 1 Ln f x ^ h 6 @2 + a 2 - f x ^ h 6 @2 f x ^ h 6 @2 + a 2 + f x ^ h _ i 2 = 2 1 Ln a 2 f x ^ h 6 @2 + a 2 + f x ^ h _ i 2 = Ln a f x ^ h + f x ^ h 6 @2 + a 2 + cte si I = f x ^ h 6 @2 + a 2 - l f x ^ hdx # sacamos el signo - fuera y seguiendo los mismos pasos que arriba hasta llegar al resultado verde I =- 2 1 Ln f x ^ h 6 @2 + a 2 - f x ^ h f x ^ h 6 @2 + a 2 + f x ^ h = 2 1 Ln f x ^ h 6 @2 + a 2 + f x ^ h f x ^ h 6 @2 + a 2 - f x ^ h f x ^ h 6 @2 + a 2 - f x ^ h f x ^ h 6 @2 + a 2 - f x ^ h e o = 2 1 Ln f x ^ h 6 @2 + a 2 _ i 2 - f x ^ h 6 @2 f x ^ h 6 @2 + a 2 - f x ^ h _ i 2 I = 2 1 Ln f x ^ h 6 @2 + a 2 - f x ^ h 6 @2 f x ^ h 6 @2 + a 2 - f x ^ h _ i 2 = 2 1 Ln a 2 f x ^ h 6 @2 + a 2 - f x ^ h _ i 2 = Ln a -f x ^ h + f x ^ h 6 @2 + a 2 + cte -----------------------
  • 45. Según el ejercicio 103 se demostro que f x ^ h 6 @2 + a 2 ! l f x ^ h.dx # = Ln a !f x ^ h + f x ^ h 6 @2 + a 2 = Ln !f x ^ h + f x ^ h 6 @2 + a 2 - Lna f x ^ h 6 @2 + a2 ! l f x ^ h.dx # = Ln !f x ^ h + f x ^ h 6 @2 + a2 + cte a Pero en todos los libros que tengo aparece de la seguiente forma: f x ^ h 6 @2 + a2 ! l f x ^ h.dx # = Ln f x ^ h ! f x ^ h 6 @2 + a2 + cte b Derivando a Ln !f x ^ h + f x ^ h 6 @2 + a2 y la b Ln f x ^ h ! f x ^ h 6 @2 + a2 el es resultado f x ^ h 6 @2 + a2 ! l f x ^ h.dx Pero Ln -f x ^ h + f x ^ h 6 @2 + a2 ! Ln f x ^ h - f x ^ h 6 @2 + a2 asi que averiguemos cual es esa diferencia: Ln -f x ^ h + f x ^ h 6 @2 + a2 + Ln f x ^ h - f x ^ h 6 @2 + a2 = Ln -f x ^ h + f x ^ h 6 @2 + a2 _ i f x ^ h - f x ^ h 6 @2 + a2 _ i = Ln - f x ^ h 6 @2 + f x ^ h 6 @2 + a2 = Ln a2 = cte lo que significa que: Ln -f x ^ h + f x ^ h 6 @2 + a2 = Ln f x ^ h - f x ^ h 6 @2 + a2 + cte luego las dos formulas son verdaderas ----------------------- Ejercicio 104 I = x 2 + 4 -dx # I = x 2 + 4 -dx # = Ln x - x 2 + 4 + cte A segun la formula b Ln -x + x 2 + 4 + cte A segun la formula a ) Comprobacion a x 2 + 4 -dx # = Ln -x + x 2 + 4 + cte ( derivando A d x 2 + 4 -dx # c m = d Ln -x + x 2 + 4 + cte ^ h x 2 + 4 -1 = -x + x 2 + 4 1 -1 + 2 x 2 + 4 2x c m = -x + x 2 + 4 x 2 + 4 - x 2 + 4 + x = x 2 + 4 -1 luego la a es verdadera. b x 2 + 4 -dx # = Ln x - x 2 + 4 + cte ( derivando A d x 2 + 4 -dx # c m = d Ln x - x 2 + 4 + cte ^ h x 2 + 4 -1 = x - x 2 + 4 1 1 - 2 x 2 + 4 2x c m = x - x 2 + 4 x 2 + 4 x 2 + 4 - x = x 2 + 4 -1 luego la b es verdadera. asi que ambos resultados son verdaderos.
  • 46. Ejercicio 104 I = x 2 + x + 1 x.dx # I = x 2 + x + 1 x.dx # es de la forma ax 2 + bx + c P x ^ h = dx d Q x ^ h ax 2 + bx + c _ i+ ax 2 + bx + c m Q x ^ h es un polinomio de coeficientes a determinar y grado de Q x ^ h = grado de P x ^ h - 1 = 0 y m nº real a determinar. asi que Q x ^ h = cte = A luego dx d A x 2 + x + 1 ^ h = 2 x 2 + x + 1 A 2x + 1 ^ h ax 2 + bx + c P x ^ h = x 2 + x + 1 x = 2 x 2 + x + 1 A 2x + 1 ^ h + x 2 + x + 1 m = x 2 + x + 1 Ax + 2 A + m ( 2 A + m = 0 A = 1 ) ( m = 2 -1 A = 1 ) I = x 2 + x + 1 x.dx # = dx d 1. x 2 + x + 1 ^ hdx # + x 2 + x + 1 2 -1 # dx = x 2 + x + 1 - 2 1 x 2 + x + 1 dx # I = x 2 + x + 1 - 2 1 x 2 + x + 4 1 - 4 1 + 1 dx # = x 2 + x + 1 - 2 1 x + 2 1 ` j 2 + 2 3 c m 2 dx # Aplicando la formula f x ^ h 6 @2 + a 2 ! l f x ^ hdx # = Ln a !f x ^ h + f x ^ h 6 @2 + a2 siendo a ! 0 I = x 2 + x + 1 - 2 1 Ln 2 3 x + 2 1 + x 2 + x + 1 + cte ----------------------- Ejercicio 105 I = 1 - x 2 1 - x - 1 + x # dx I = 1 - x 2 1 - x - 1 + x # dx , 1 - x y 1 + x nos hace pensar en la formulas sen 2 t = 2 1 - cos 2t cos 2 t = 2 1 + cos 2t * asi que hagamos el cambio de variable x = cos 2t ( dx =- 2sen2t.dt , luego I queda de la seguiente forma I = 1 - cos 2 2t 1 - cos2t - 1 + cos2t # -2sen2t.dt ^ h =- 2 sen 2 2t 2 .sent - 2 . cos t # sen2t.dt =- 2 2 sen2t sent - cost # dt I =- 2 2 2sent.cost sent - cost # dt =- 2 sent.cost sent # dt + 2 sent.cost cost # dt =- 2 cost dt # + 2 sent dt # ver ejercicios 18 y 102 cost dt # = 2 1 Ln 1 - sent 1 + sent , sent dt # = 2 1 Ln 1 + cos t 1 - cos t x = cos2t & x = cos 2 t - sen 2 t = 1 - 2sen 2 t & 2 1 - x = sen 2 t & sent = 2 1 - x supongamos que estamos en el 1 cuadrante sent = 2 1 - x UA cost = 2 1 + x se deduce del triangulo I = 2 - 2 Ln 1 - 2 1 - x 1 + 2 1 - x + 2 2 Ln 1 + 2 1 + x 1 - 2 1 + x = 2 - 2 Ln 2 - 1 - x 2 + 1 - x + 2 2 Ln 2 + 1 + x 2 - 1 + x + cte I = 2 2 Ln 2 + 1 - x ^ h 2 + 1 + x ^ h 2 - 1 + x ^ h 2 - 1 - x ^ h + cte -----------------------
  • 47. 2º metodo I = 1 - x 2 1 - x - 1 + x # dx = 1 - x 2 1 - x # dx - 1 - x 2 1 + x # dx = 1 - x ^ h 1 + x ^ h 1 - x # dx - 1 - x ^ h 1 + x ^ h 1 + x # dx I = 1 - x ^ h 1 + x ^ h dx # - 1 - x ^ h 1 + x ^ h dx # A = 1 - x ^ h 1 + x ^ h dx # , haciendo cambio de variable t 2 = 1 - x ( x = 1 - t 2 2t.dt =- dx % A = 2 - t 2 ^ h.t -2t.dt # =- 2 2 ^ h 2 - t 2 dt # =- 2 2 2 1 Ln 2 - t 2 + t = 2 - 2 Ln 2 - 1 - x 2 + 1 - x + ct l e B = 1 + x ^ h 1 - x ^ h dx # , haciendo cambio de variable t 2 = 1 + x ( x = t 2 - 1 2t.dt = dx % B = 2 - t 2 ^ h.t 2t.dt # = 2 2 ^ h 2 - t 2 dt # = 2 2 2 1 Ln 2 - t 2 + t = 2 2 Ln 2 - 1 + x 2 + 1 + x + ct m e I = 2 - 2 Ln 2 - 1 - x 2 + 1 - x + 2 2 Ln 2 - 1 + x 2 + 1 + x + cte I = 2 2 Ln 2 + 1 - x ^ h 2 + 1 + x ^ h 2 - 1 + x ^ h 2 - 1 - x ^ h + cte ---------------------- Ejercicio 106 I = 4 - 9e 2x e x .dx # I = 4 - 9e 2x e x .dx # = 3 1 2 ^ h2 - 3e x ^ h2 3e x .dx # es de la forma a 2 - f x ^ h 6 @2 l f x ^ h # dx = -arccos a f x ^ h + cte arcsen a f x ^ h + cte Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] I = - 3 1 arccos 2 3e x + cte 3 1 arcsen 2 3e x + cte Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ----------------------- Ejercicio 107 I = tag 2 x - 1 tagx + 1 # dx I = tag 2 x - 1 tagx + 1 # dx = tagx + 1 ^ h tagx - 1 ^ h ^ h tagx + 1 ^ h # dx = cosx senx - 1 dx # = senx - cosx cosx.dx # 1 I = senx - cosx cosx.dx # , sea 2 J = senx - cosx senx.dx # A = 1 + 2 = I + J = senx - cosx cosx + senx ^ h.dx # = Ln senx - cosx B = 1 - 2 = I - J = senx - cosx cosx - senx ^ h.dx # =- dx =- x # A + B = 2I =- x + Ln senx - cosx ( I = 2 -x + Ln senx - cosx + cte ----------------------- Ejercicio 108 I = x 1 - x ^ h arcsen x # dx I = x 1 - x ^ h arcsen x # dx se nos fijamos se ve que dx d arcsen x ^ h = 1 - x 1 2 x 1 dx I = x 1 - x ^ h arcsen x # dx = 2 arcsen x 1 - x 1 2 x 1 # dx = 2 arcsen x t 6 7 8 44444 44444 # d arcsen x t 6 7 8 44444 44444 c m I = 2 2 1 arcsen x ^ h 2 + cte = arcsen x ^ h 2 + cte -----------------------
  • 48. Ejercicio 109 I = x 1 - Lnx dx # I = x 1 - Lnx dx # se nos fijamos se ve que dx d 1 - Lnx ^ h = x 1 dx I = x 1 - Lnx dx # = 1 - Lnx ^ h2 1 # d 1 - Lnx ^ h = 3 2 1 - Lnx ^ h2 3 + cte ----------------------- Ejercicio 110 I = Ln 4 + x ^ hdx I = Ln 4 + x ^ hdx , haciendo cambio de 4 + x = e t & x = e t - 4 & 2 x dx = e t .dt & dx = 2e 2t - 8e t ^ hdt Ln 4 + x ^ h = t * I = 2 te 2t .dt - 8 te t .dt # # la forma mas facil de integrar es por partes te t .dt # dv = e t & v = e t u = t & du = dt % ( te t .dt # = te t - e t dt # = te t - e t te 2t .dt # dv = e 2t & v = 2 1 e 2t u = t & du = dt ) ( te 2t .dt # = 2 1 te 2t - 2 1 e 2t dt # = 2 1 te 2t - 4 1 e 2t I = te 2t - 2 1 e 2t - 8te t + 8e t + cte e t ^ h2 = e 2t I = 4 + x ^ h 2 Ln 4 + x ^ h - 2 1 4 + x ^ h 2 - 8 4 + x ^ hLn 4 + x ^ h + 8 4 + x ^ h + cte ----------------------- cx + d ^ h ax 2 + bx + c l a x + l b # dx 1º Paso dividir: b l a x + l b a cx + d g ( cx + d l a x + l b = a + cx + d b 2º Paso cx + d ^ h ax 2 + bx + c l a x + l b # dx = ax 2 + bx + c a.dx # A 6 7 8 444444444 4 444444444 4 + cx + d ^ h ax 2 + bx + c b.dx # B 6 7 8 444444444444444 444444444444444 3º Paso Para A = a. ax 2 + bx + c dx # , utilizar 4a b 2 para transformarlo de la seguiente forma: x - i ^ h2 - c 2 dx # , x - i ^ h2 + c 2 dx # , c 2 - x - i ^ h2 dx # y utilizar las formulas: f x ^ h 6 @2 + a 2 ! l f x ^ h.dx # = Ln f x ^ h ! f x ^ h 6 @2 + a 2 + cte Ln !f x ^ h + f x ^ h 6 @2 + a 2 + cte * f x ^ h 6 @2 - a 2 ! l f x ^ h.dx # = Ln f x ^ h ! f x ^ h 6 @2 - a 2 + cte a 2 - f x ^ h 6 @2 ! l f x ^ h.dx # = "arcos a f x ^ h + cte !arcsen a f x ^ h + cte Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] si no se recuerda de las formulas utilizad cambio de variables trigonometricas 4º Paso Para B = b. cx + d ^ h ax 2 + bx + c dx # , hacemos cambio de variable cx + d = t 1 La B se transformara en una integral parecida a la A;es deecir de la forma seguiente: B = m at 2 + bt + d dt # , hacemos lo del paso 3º y quedara resuelto. -----------------------
  • 49. Ejercicio 111 I = x - 1 ^ h x 2 + 1 x + 2 ^ hdx # I = x - 1 ^ h x 2 + 1 x + 2 ^ hdx # , - 3 ---- x - 1 x + 2 1 x - 1 g ( x - 1 ^ h x + 2 ^ h = 1 + x - 1 ^ h 3 I = 1 + x - 1 ^ h 3 : D # x 2 + 1 dx = x 2 + 1 dx # + 3 x - 1 ^ h x 2 + 1 dx # x 2 + 1 dx # = Ln x + x 2 + 1 + cte ver ejercicio 102 x - 1 ^ h x 2 + 1 dx # haciendo cambio variable x - 1 = t 1 & t = x - 1 1 x = t 1 + 1 dx = t 2 -1 dt Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] t 1 t 2 1 + t 2 + 2 t 2 -1 dt # = t 1 t 2 1 + t 2 2t + t 2 2t 2 t 2 -1 dt # = t 2 1 2t 2 + 2t + 1 t 2 -1 dt # =- 2t 2 + 2t + 1 dt # =- 2t 2 + 2t + 2 1 - 2 1 + 1 dt # =- 2 t + 2 1 c m 2 + 2 1 c m 2 dt # =- 2 1 2 t + 2 1 c m 2 + 2 1 c m 2 2 dt # = 2 2 2 t + 2 2 c m 2 + 2 2 c m 2 - 2 dt # = 2 2 Ln 2 t + 2 2 c m - 2 t + 2 2 c m 2 + 2 2 c m 2 + cte I = Ln x + x 2 + 1 + 2 3 2 Ln x - 1 2 + 2 2 c m - x - 1 2 + 2 2 c m 2 + 2 2 c m 2 + cte ----------------------- Ejercicio 112 I = 1 - x arcsen x # dx I = 1 - x arcsen x # dx , dv = 1 - x dx ( v =- 2 1 - x u = arcsen x ( du = 1 - x 1 2 x 1 dx Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] I =- 2 1 - x .arcsen x - -2 1 - x # 1 - x 1 2 x 1 dx =- 2 1 - x .arcsen x + x dx # I =- 2 1 - x .arcsen x + 2 x + cte ----------------------- Ejercicio 113 I = e x + 1 + 1 e x # dx I = e x + 1 + 1 e x # dx , cambio variable e x + 1 = t ( e x = t - 1 & e x .dx = dt & dx = t - 1 dt e x + 1 = t e x = t - 1 Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] I = t + 1 t - 1 # t - 1 dt = t + 1 dt # , cambio variable t = n & 2 t dt = dn & dt = 2n.dn I = n + 1 2n.dn # = 2 n + 1 n.dn # , n + 1 n = 1 - n + 1 1 I = 2 dn # - 2 n + 1 dn # = 2n - 2Ln n + 1 = 2 t - 2Ln t + 1 + cte I = 2 e x + 1 - 2Ln e x + 1 + 1 + cte ----------------------- Integrando por partes
  • 50. Ejercicio 114 I = x 2 3 # Ln x 1 dx I = x 2 3 # Ln x 1 dx integrando por partes dv = x 2 3 & v = 5 2 x 2 5 u = Ln x 1 & du = x.dx * I = 5 2 x 2 5 Ln x 1 - 5 2 x 2 7 # dx = 5 2 x 2 5 Ln x 1 - 5 2 9 2 x 2 9 + cte I = 5 2 x 2 5 Ln x 1 - 45 4 x 2 9 + cte ----------------------- Ejercicio 115 I = cosx.Ln senx ^ h.dx # I = cosx.Ln senx ^ h.dx # integrando por partes u = Ln senx ^ h & du = senx cosx dx = cotgx.dx dv = cosx.dx & v = senx I = senx.Ln senx ^ h - senx. # cotgx.dx = senx.Ln senx ^ h - cosx # .dx I = Ln senx ^ hsenx - senx + cte ----------------------- Ejercicio 116 I = senx. 1 - cosx # dx I = senx. 1 - cosx # dx =- 1 - cosx d cosx ^ h # = 1 - cosx d 1 - cosx ^ h # I = u .du siendo u = 1 - cosx # I = 3 2 u 2 3 = 3 2 1 - cosx ^ h2 3 + cte 2º metodo I = senx. 1 - cosx # dx = senx. 2sen 2 x # dx aplicando la formula sen 2 x = 2 1 - cos2x I = 2 senx.sen 2 x # dx = 2 2sen 2 x cos 2 x .sen 2 x # dx aplicando la formula senx = 2sen 2 x cos 2 x I = 2 2 sen 2 2 x cos 2 x # dx = 4 2 sen 2 2 x # d sen 2 x _ i porque d sen 2 x _ i = 2 1 cos 2 x I = 3 4 2 sen 3 2 x + cte , 3 4 2 sen 3 2 x = 3 4 2 sen 2 x _ i 3 = 3 4 2 2 1 - cosx ` j 3 = 3 4 2 2 2 1 - cosx ^ h2 3 = 3 2 1 - cosx ^ h2 3 ----------------------- Ejercicio 117 I = x 3 # e-4x2 .dx I = x 3 # e-4x2 .dx si nos fijamos bien,se observa que derivada e-4x2 ^ h =- 8x.e-4x2 .dx asi que mejor hacer aparecer en la integral x.e-4x2 .dx I = x 3 # e-4x2 .dx = x 2 # .x.e-4x2 .dx , ahora pasemos a integrar por partes dv = x.e-4x2 dx ( v = 8 -1 e-4x2 u = x 2 ( du = 2x.dx * I = x 2 8 -1 e-4x2 ` j - 8 -1 e-4x2 # 2x.dx = 8 -1 x 2 e-4x2 ` j + 4 1 xe-4x2 # .dx I = 8 -1 x 2 e-4x2 + 4 1 - 8 1 ` je-4x2 = e-4x2 8 -1 x 2 - 32 1 ` j + cte -----------------------
  • 51. Ejercicio 118 I = cos 3x # .dx I = cos 3x # .dx cambio variable u = 3x & du = 2 3 x dx & dx = 3 2.u.du x = 3 u Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] I = cosu # . 3 2.u.du = 3 2 u. # cosu.du , ahora pasemos a integrar por partes dw = cosudu ( w = senu v = u ( dv = du $ I = usenu - senudu # = usenu + cosu = 3x sen 3x + cos 3x + cte ----------------------- Ejercicio 119 I = 1 + x 2 dx # I = 1 + x 2 dx # , cambio variable u = 1 + x & du = 2 x dx & 2 x du = dx & 2 u - 1 ^ hdu = dx x = u - 1 * I = 2 u 2 u - 1 ^ h du # = 4 u u - 1 ^ hdu = 4 du - 4 u du # # # = 4u - 4Lnu + cte I = 4 1 + x ^ h - Ln 1 + x ^ h + cte ----------------------- Ejercicio 120 I = 1 + e x dx # I = 1 + e x dx # cambio variable u = 1 + e x & du = e x dx & u - 1 du = dx I = u u - 1 du # = u - 1 u # du = u - 1 u - 1 + 1 # du = 1 # du + u - 1 du # = 1 # du + u - 1 d u - 1 ^ h # I = u + Ln u - 1 ^ h + cte = 1 + e x + Lne x + cte = 1 + e x + x + cte = e x + x + ct l e ----------------------- f x,y ^ h a b # dx $ x d a,b 6 @ , f x,y ^ h a b # dy $ y d a,b 6 @ Ejercicio 121 y 2 = 4x ( x = 4 y 2 y = 4x * 1 calcula f y ^ h 0 4 # dy = 4 y 2 dy = 4 1 0 4 # y 2 0 4 # dy = = 4 1 3 y 3 : C 0 4 = 4 1 3 4 3 a k- 3 0 3 a k : C = 12 64 u 2 = 3 16 u 2 ver dibujo 3 16 u 2 $ es el area comprendida entre la funcion f x ^ h y el eje y en el intervalo 0,4 6 @. 2 calcula f x ^ h 0 4 # dx = 4x dy = 2 0 4 # x 0 4 # dy = = 2 3 2x 2 3 ; E 0 4 = 3 4 x 2 3 6 @0 4 = 3 4 4 2 3 ^ h - 0 2 3 ^ h 7 A = 3 32 u 2 ver dibujo 3 32 u 2 $ es el area comprendida entre la funcion f x ^ h y el eje x en el intervalo 0,4 6 @. -----------------------
  • 52. Ejercicio 122 I = x - 1 dx 2 3 # I = x - 1 dx 2 3 # aqui la funcion f x ^ h = x - 1 1 es continua en el intervalo 2,3 6 @ I = 2 x - 1 6 @2 3 = 2 3 - 1 ^ h - 2 2 - 1 ^ h 6 @ = 2 2 - 2 6 @ = 2 2 - 1 6 @ u 2 las integrales definidas AA Area AA unidad al cuadrado ----------------------- Ejercicio 123 I = x - 1 dx 1 3 # I = x - 1 dx 1 3 # aqui la funcion f x ^ h = x - 1 1 no es continua en 1,3 6 @ ya que no esta definida en x = 1 lo que nos indica que I es una integral impropia,luego I = x - 1 dx 1 3 # = lim a"1+ x - 1 dx a 3 # = lim a"1+ 2 x - 1 6 @a 3 = lim a"1+ 2 3 - 1 ^ h - 2 a - 1 ^ h 6 @ = lim a"1+ 2 2 - lim a"1+ 2 a - 1 ^ h =0 6 7 8 44444 44444 I = 2 2 u 2 ----------------------- Ejercicio 124 I = Ln 1 - x ^ hdx # I = Ln 1 - x ^ hdx # , cambio variable e t = 1 - x ( dx = -2e t + 2e 2t ^ hdt x = 1 - e t & x = 1 - e t ^ h2 = 1 - 2e t + e 2t t = Ln 1 - x ^ h Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] I = t # . -2e t + 2e 2t ^ hdt =- 2 t.et # dt A 6 7 8 4444 4444 + 2 t.e2t # dt B 6 7 8 4444 4 4444 4 resolviendo por partes las integrales A y B A = t.et dv = et & v = et u = t & du = dt $ ( A = t.et - et # dt = t.et - et B = t.e2t dv = e2t & v = 2 1 e2t u = t & du = dt ) ( B = 2 1 t.e2t - 2 1 e2t # dt = 2 1 t.e2t - 4 1 e2t luego I =- 2t.et + 2et + t.e2t - 2 1 e2t = 2et -t + 1 ^ h + e2t t - 2 1 ` j+ cte I = 2 1 - x ^ h 1 - Ln 1 - x ^ h 6 @ + 1 - x ^ h 2 Ln 1 - x ^ h - 2 1 8 B + cte ----------------------- Ejercicio 125 I = x 2 5 - x 2 dx # I = x 2 5 - x 2 dx # = 5 .x 2 . 1 - 5 x a k 2 dx # , cambio variable sent = 5 x & cost = 5 5 - x 2 cost.dt = 5 dx Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] I = 5.sen 2 t. 5 .cost 5 .cost.dt # = 5 1 sen 2 t dt # =- 5 1 cotgt =- 5 1 x 5 - x 2 =- 5x 5 - x 2 + cte ----------------------- Ejercicio 126 I = x5 6 + x x + 5 x2 3 # dx I = x5 6 + x x + 5 x2 3 # dx , m.c.m 2,3,6 ^ h = 6 luego cambio variable x = t 6 & t = x 6 dx = 6t 5 .dt (
  • 53. I = t5 + t6 t3 + 5t4 # 6t5 .dt = t5 1 + t ^ h t3 + 5t4 # 6t5 .dt = 6 1 + t ^ h t3 + 5t4 # dt 4 ----- -4t - 4 -4t ----- 4t2 + 4t 4t2 ----- -4t3 - 4t2 -4t3 ----- 5t3 + 5t4 t3 + 5t4 5t3 - 4t2 + 4t - 4 1 + t g I = 6 5t 3 - 4t 2 + 4t - 4 ^ hdt + 6 1 + t 4dt # # = 4 30 t 4 - 3 24 t 3 + 2 24 t 2 - 24t + 24Ln 1 + t + cte I = 2 15 x 4 6 - 8 x 3 6 + 12 x 2 6 - 24 x 6 + 24Ln 1 + x 6 + cte I = 2 15 x 2 3 - 8 x + 12 x 3 - 24 x 6 + 24Ln 1 + x 6 + cte ----------------------- Ejercicio 127 I = 4x - x 2 # dx I = 4x - x 2 # dx = -x 2 + 4x # dx = -x 2 + 4x - 4 + 4 # dx = - x 2 - 4x + 4 ^ h + 4 # dx = I = - x - 2 ^ h2 + 2 2 # dx = 2 2 - x - 2 ^ h2 dx = 2 1 - 2 x - 2 ` j 2 # # dx cambio variable sent = 2 x - 2 ( cost = 2 4x - x 2 cost.dt = 2 1 dx & dx = 2.cost.dt Z [ ] ] ] ] ] ] ] ] ] ] I = 2cost.2cost.dt # = 4 cos 2 t.dt = 4 2 1 + cos2t # # dt = 2 1 + cos2t ^ hdt = # 2t + sen2t + cte I = 2t + 2sent.cost + cte = 2arcsen 2 x - 2 + 2 2 x - 2 2 4x - x 2 + cte I = 2arcsen 2 x - 2 + 2 x - 2 ^ h 4x - x 2 + cte ----------------------- Ejercicio 128 I = cx + d ^ h ax + b dx # siendo a.c ! 0 I = cx + d ^ h ax + b dx # , cambio variable t = ax + b & x = a t 2 - b t 2 = ax + b & 2t.dt = adx * I = a c a t 2 - b + d a kt 2t.dt # = 2 c.t 2 - c.b + a.d ^ h dt # = c 2 t 2 - b + c a.d dt # = c 2 t 2 + -b + c a.d ` j dt # = c 2 t 2 + c a.d - bc ` j dt # si c20 y ad-bc20 o bien c10 y ad-bc10 I = c 2 t 2 + c a.d - bc ` j a k 2 dt # = c 2 a.d - bc c _ i arctagt a.d - bc c _ i + cte = c 2 a.d - bc c _ i arctag ax + b a.d - bc c _ i + cte si c10 y ad-bc20 o bien c20 y ad-bc10 I = c 2 t 2 - - c a.d - bc ` j a k 2 dt # =- c 2 - c a.d - bc ` j a k 2 - t 2 dt # =- c 2 2 - c a.d - bc ` j 1 Ln - c a.d - bc ` j - t - c a.d - bc ` j + t