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2010
INSTITUTO POLITÉCNICO
NACIONAL
CECyT “WILFRIDO MASSIEU”
Departamento de Unidades de Aprendizaje
Del Área Básica
PROFR.LUIS ALFONSO RONDERO G.
CÁLCULO INTEGRALSOLUCIÓN DE PROBLEMAS
PROPUESTOS EN GUÍAS Y PROBLEMASESPECIALES
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CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ”
Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica
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PROBLEMAS RESUELTOS DE INTEGRALES INMEDIATAS .
Verificación por derivación
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ACTIVIDAD I. PROBLEMAS PROPUESTOS EN LA GUÍA II
INTEGRALES QUE SE RESUELVEN EMPLEANDO IDENTIDADES TRIGONOMÉTRICAS
FUNDAMENTALES PARA INTEGRAR POTENCIAS DE FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS Y
PRODUCTOS DE POTENCIAS TRIGONOMÉTRICAS.
La siguiente tabla de identidades trigonométricas es fundamental para realizar todas
las transformaciones necesarias para simplificar las expresiones trigonométricas
contenidas en las integrales.
Identidades trigonométricas
Problema 1
   
  xdx
xdx
dx
dx
x
x
dx
x
dx
x
sen
xdx
sen
2
cos
4
1
2
cos
2
1
4
1
2
cos
2
cos
2
1
4
1
2
cos
1
2
1
2
2
2
2
2
4
 




















du
du
dx
du
x
u



2
2
2
dx
dv
dx
dv
x
v



2
2
2
1)  
dx
sen4
6)  
xdx
3
tan 11)  
dx
x
x
sen 3
2
cos 16)  xdx
x
tg 4
sec
4 4
3
2)  
dx
sen5 7)  
xdx
3
tan4
12) dx
x
x
sen 4
3
cos
 17) 
 xdx
x
sen 2
3
cos
3)  
xdx
3
cos4
8)  
xdx
ctg 2
13)  
xdx
x
sen 2
cos
2 3
5
18) 
 xdx
x 4
3
sec
tan
4)  
xdx
2
cos5
9)  
xdx
ctg 3
14)  
xdx
x 5
3
sec
tan 19) 
 xdx
x 3
5
sec
tan
5)  
xdx
2
tan 10)  
dx
x
ctg 4
15)  
xdx
x 6
3
sec
tan 20) 
 xdx
x
sen 3
3
cos
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 dv
v
senu
x
vdv
udu
x
dv
v
du
u
x
2
cos
1
2
1
8
1
4
1
4
1
cos
8
1
cos
4
1
4
1
2
cos
4
1
2
cos
2
1
4
1
2
2















  

 






 vdv
dv
x
sen
x
dv
v
x
sen
x 2
cos
16
1
16
1
2
4
1
4
1
2
cos
1
16
1
2
4
1
4
1
dv
dw
dv
dw
v
w



2
2
2
x
sen
x
x
sen
x
senw
x
x
sen
x
dw
w
v
x
sen
x
4
32
1
8
1
2
4
1
4
1
32
1
2
16
1
2
4
1
4
1
2
cos
16
1
16
1
2
4
1
4
1












 
c
x
sen
x
sen
x 


 4
32
1
2
4
1
8
3
Problema 2
 
   
 
xsenxdx
xsenxdx
senxdx
dx
xsenx
xsenx
senx
senxdx
x
x
senxdx
x
dx
x
sen
senx
xdx
senxsen
xdx
sen

 



















4
2
4
2
4
2
2
2
2
2
4
5
cos
cos
2
cos
cos
2
cos
cos
2
1
cos
1
   
5
3
2
cos
2
cos
2
cos
5
3
4
2
4
2 v
u
x
dv
v
du
u
x
du
v
du
u
x 












 



c
x
x
x 




5
cos
cos
3
2
cos
5
3
senxdx
du
senxdx
du
x
u




 cos
senxdx
dv
senxdx
dv
x
v




 cos
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Problema 3
Problema 4
Problema 5
 
  
 


 dx
xdx
dx
x
xdx 2
2
2
sec
1
sec
tan
c
x
x 

 tan
Problema 6
 
 
  





xdx
xdx
x
xdx
x
xdx
x
xdx
tan
tan
sec
tan
1
sec
tan
tan
tan
2
2
2
3
xdx
du
x
u
2
sec
tan


c
x
Ln
u
c
x
Ln
udu 




  sec
2
sec
2
c
x
Ln
x


 sec
2
tan2
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Problema 7
 
   

 du
u
u
udu
u
xdx 1
sec
tan
3
1
tan
tan
3
1
3
tan 2
2
2
2
4
 

 du
u
du
u
u 2
2
2
tan
3
1
sec
tan
3
1
v = tg u ; dv = sec2
u du
 
)
3
(
3
1
3
tan
3
1
3
tan
9
1
3
1
tan
9
1
3
1
3
1
9
1
3
1
sec
3
1
3
3
1
1
sec
3
1
3
1
3
3
3
2
3
2
2
x
x
x
c
x
v
u
u
u
tg
v
du
udu
v
du
u
dv
v















 

 
c
x
x
x 


 3
tan
3
1
3
tan
9
1 3
Problema 8
   
  


 dx
xdx
dx
x
xdx 2
2
2
csc
1
csc
cot c
x
ctgx 



Problema 9
 
 
  
 









senx
Ln
du
u
xdx
xdx
x
dx
x
x
xdx
x
xdx
cot
csc
cot
1
csc
cot
cot
cot
cot
2
2
2
3
xdx
du
xdx
du
ctgx
u
2
2
csc
csc





senx
Ln
u
senx
Ln
udu 




  2
2
c
senx
Ln
x
ctg




2
2
Problema 10
 
 

 





xdx
xdx
x
dx
x
x
xdx
x
xdx
2
2
2
2
2
2
2
4
cot
csc
cot
1
csc
cot
cot
cot
cot
xdx
du
xdx
du
x
u
2
2
csc
csc
cot





dx
du
x
u


3
1
3
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    c
x
x
ctg
u
dx
xdx
du
u
dx
x
du
u 











 



 3
csc
1
csc
3
2
2
2
2
c
x
x
x




 cot
3
cot3
Problema 11
Problema 12
Problema 13
=
Problema 14
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 
 dx
x
x 5
3
sec
tan c
x
x 
 5
7
sec
5
1
sec
7
1
Problema 15
 
  dx
x
x
x
x
dx
x
x
x
dx
x
x
x
dx
x
x
x
xdx
x
2
4
2
3
2
2
2
3
2
2
2
3
2
4
3
6
3
sec
)
tan
tan
2
1
(
tan
sec
tan
1
tan
sec
sec
tan
sec
sec
tan
sec
tan












 
 

 xdx
x
xdx
x
xdx
x 2
7
2
5
2
3
sec
tan
sec
tan
2
sec
tan
c
u
u
u
u
du
u
du
u 





 

 8
6
2
4
2
8
6
4
7
5
3
c
x
x
x




8
tan
3
tan
4
tan 8
6
4
Problema 16
=
Problema 17
  dx
senx
x
dx
senx
x
dx
senx
x
x
dx
senx
x
x
sen
xdx
x
sen










4
2
2
2
2
2
2
3
cos
cos
cos
cos
1
cos
cos
senxdx
du
senxdx
du
x
u




 cos
c
u
u
du
u
du
u 





 
 5
3
5
3
4
2
c
x
x




5
cos
3
cos 5
3
xdx
du
x
u
2
sec
tan


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Problema 18
  dx
x
x
dx
x
x
dx
x
x
x
dx
x
x
x
dx
x
x
2
5
2
3
2
2
3
2
2
3
4
3
sec
tan
sec
tan
sec
tan
1
tan
sec
sec
tan
sec
tan










c
u
u
du
u
du
u 



 
 6
4
6
4
5
3
c
x
x



6
tan
4
tan 6
4
Problema 19
 
    dx
x
x
x
x
x
dx
x
x
x
x
dx
x
x
x
x
dx
x
x
x
x
dx
x
x
tan
sec
sec
1
sec
2
sec
tan
sec
sec
1
sec
tan
sec
sec
tan
tan
sec
sec
tan
sec
tan
2
2
4
2
2
2
2
2
2
2
4
3
5












dx
x
x
x
dx
x
x
dx
x
x
x tan
sec
sec
tan
sec
sec
2
tan
sec
sec 2
4
6


 


c
u
u
u
du
u
du
u
du
u 





 

 3
5
2
7
2
3
5
7
2
4
6
c
x
x
x 


 3
5
7
sec
3
1
sec
5
2
sec
7
1
Problema 20
 
dx
x
x
sen
dx
x
x
sen
dx
x
x
sen
x
sen
dx
x
x
x
sen
dx
x
x
sen
cos
cos
cos
1
cos
cos
cos
5
3
2
3
2
3
3
3










    c
u
u
du
u
du
u 



 
 6
4
6
4
5
3
c
x
sen
x
sen



6
4
6
4
xdx
du
senx
u
cos


xdx
du
x
u
2
sec
tan


x
x
du
x
u
tan
sec
sec


INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
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PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 15
ACTIVIDAD COMPLEMENTARIA I .
PROBLEMAS PROPUESTOS EN LA GUÍA II
INTEGRALES QUE SE RESUELVEN EMPLEANDO IDENTIDADES TRIGONOMÉTRICAS
FUNDAMENTALES PARA INTEGRAR POTENCIAS DE FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS Y
PRODUCTOS DE POTENCIAS TRIGONOMÉTRICAS.
S o l u c i o n e s
1. Solución:
2. Solución:
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3. Solución:
4. Solución:
5. Solución:
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6. Solución:
7. Solución:
8. Solución:
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9. Solución:
10. Solución:
11. Solución:
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En éste mismo espacio se resuelve la integral de la secante cúbica que se requiere para el
siguiente ejercicio.
12. Solución:
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SOLUCIÓN AL PROBLEMA PROPUESTO
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Actividad complementaria II: Soluciones
Problema 1
Problema 2
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Problema 3
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Problema 4
Problema 5
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Problema 6
Problema 7
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Problema 8
Problema 9
Problema 10
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Problema 11
Problema 12
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Problema 13
Problema 14
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Problema 15
Problema 16
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Problema 17
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INTEGRACIÓN POR PARTES.
ACTIVIDAD II.PROBLEMAS PROPUESTOS EN LA GUÍA II
PROBLEMAS RESUELTOS.
1.     
  







 c
x
xsenx
c
x
xsenx
senxdx
senx
x
xdx
x cos
cos
cos
xdx
dv
x
u
cos


senx
v
dx
du


2.
 
 
 
c
x
x
sen
x
x
x
x
x
sen
x
x
x
dx
x
sen
x
sen
x
x
x
dx
x
x
x
x
dx
x
x
x
x
vdu
uv
dv
u
dx
x
sen
x






























cos
2
2
cos
cos
2
cos
2
cos
cos
2
cos
2
cos
cos
2
2
2
2
2
2
x
sen
v
dx
du
dx
x
dv
x
u
dx
x
sen
dv
x
v
dx
x
du
x
u









cos
cos
2
2
3.
c
e
xe
dx
e
xe
dx
xe
x
x
x
x
x




 

x
x
e
v
dx
du
dx
e
dv
x
u




4.
 
c
e
ex
e
x
dx
e
xe
e
x
dx
x
e
e
x
dx
x
e
e
x
vdu
uv
dv
u
dx
e
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x




















2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
x
x
x
x
e
v
dx
du
dx
e
dv
x
u
e
v
dx
x
du
dx
e
dv
x
u








2
2
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CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ”
Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica
PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 31
5.   
   
 






 dw
e
we
dw
e
we
dw
we
dw
we
dx
xe
x
dx
e
x w
w
w
w
w
w
x
x
2
1
2
1
2
1
2
1
2
2
2
2
3
u=w ; dv=ew dw ; du=dw ; v=ew



 c
e
we w
w
2
1
2
1
c
e
e
x x
x


2
2
2
1
2
1 2
6. c
x
x
Ln
x
dx
x
Ln
x
x
dx
x
x
Ln
x
dx
x
Ln 





  

dx
dv
x
Ln
u


x
v
x
dx
du


7.
   












dx
x
dx
x
Ln
x
x
Lnx
x
dx
x
x
Ln
x
x
x
Ln
x
dx
x
xLn
2
2
c
x
x
x
x
x
x
Ln
x
dx
x
Ln
x
x
x
x
Ln
x
dx
x
Ln
x
dx
Lnx
x













 
2
2
2
2
2
2
2
2
4
1
ln
2
1
2
2
2
x
x
Ln
x
v
dx
du
dx
x
Ln
dv
x
u





8
 
 
 
c
x
sen
x
x
x
sen
x
x
sen
x
x
x
sen
x
dx
x
x
x
x
sen
x
dx
x
x
x
x
sen
x
dx
x
sen
x
x
sen
x
dx
x
senx
x
sen
x
vdu
uv
dv
u
dx
x
x































2
cos
2
cos
2
cos
cos
2
cos
cos
2
2
2
cos
2
2
2
2
2
2
2
x
v
dx
du
dx
x
sen
dv
x
u
x
sen
v
dx
x
du
dx
x
dv
x
u
cos
2
cos
2









xdx
dw
xdx
dw
x
w



2
2
2
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9.
x
x
e
v
dx
x
du
dx
e
dv
x
u
2
2
2
3
2
1
3




u
u
e
du
e
dx
du
dx
du
x
u
2
1
2
1
2
2
2






c
e
xe
e
xe
dx
e
xe
dx
e
e
x
dx
xe
x
x
x
x
x
x
x
x
x















 

 4
2
2
1
2
1
2
2
1
2
2
1
2
1 2
2
2
2
2
2
2
2
2
 
 



 x
2
u
u
u
x
2
e
2
1
e
2
1
du
e
2
1
2
du
e
dx
e
v
Finalmente la integral original se resuelve así:
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
xe
xe
e
x
e
x
c
x
e
xe
e
x
e
x
dx
e
xe
e
x
e
x
dx
e
x
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
2
3
2
3
8
3
4
3
4
3
2
1
2
1
4
3
4
3
4
3
2
4
3
4
3
4
3
2


















 

































dx
xe
e
x
e
x
dx
x
e
e
x
e
x
dx
e
x
e
x
dx
x
e
e
x
vdu
uv
dv
u
dx
e
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
2
2
3
2
2
2
3
2
3
2
2
3
2
2
2
1
2
2
3
2
2
3
2
3
2
1
2
x
x
e
dv
v
dx
du
dx
e
dv
x
u
2
2
2
1






dx
du
dx
du
x
u



2
2
2
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10.


 dx
xe x
c
e
xe
)
e
(
xe
dx
e
xe
dx
e
)
e
(
x x
x
x
x
x
x
x
x













 







 
INTEGRALES DE POTENCIAS DE FUNCIONES
TRIGONOMÉTRICAS.PROBLEMAS ESPECIALES.
PROBLEMA 1.
=
=
PROBLEMA 2.
x
x
e
v
dx
du
dx
e
dv
x
u







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=
=
= -
=
COMPROBACIÓN
= =
= =
= =
PROBLEMA 3.
=
=
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=
COMPROBACIÓN
PROBLEMA 4.
=
= =
PROBLEMA 5.
=
=
PROBLEMA 6.









 


d
ctg
tg
3
= =
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PROBLEMA7.
u cosy du seny dy seny dy
( ) 2 (
du du du 2 ·
c
y y +
2 (1 y y) c
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PROBLEMA 8
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INTEGRALES QUE SE RESUELVEN EMPLEANDO CAMBIO DE VARIABLE
PROBLEMA 1.


 x
x
dx
3
Hacemos la sustitución :
x
u 
6
ya que “ 6 “ es el m.c.m de los índices de ambos radicales :2 y 3
du
u
dx
x
u
5
6
6
1


; Además
2
3
u
x  3
u
x 
   



 u
du
u
u
u
du
u
x
x
dx
1
6
6 3
3
2
5
3
Hacemos la sustitución t= u+1 y u=t-1 entonces du = dt
   
 






t
dt
t
t
t
t
dt
t 1
3
3
6
1
6
2
3
3
      c
u
u
u
u
c
t
t
t
t
dt
t
t
t































 
1
ln
6
1
18
1
9
1
2
ln
3
2
3
3
6
1
3
3
6
2
3
2
3
2
Por lo tanto:
      c
x
x
x
x
x
x
dx










 1
ln
6
1
18
1
9
1
2 6
6
2
6
3
6
3
INTENTA REALIZAR LA COMPROBACIÓN ¡¡¡¡
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PROBLEMA 2. ¡MUY DIFÍCIL!
dx Se factoriza x y se introduce bajo el radical :
dx = dx
u = 2
du = dx
=6 dx
dx
⋅ du ⋅ c
COMPROBACIÓN:
d ⋅ 4
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INTEGRALES QUE SE RESUELVEN EMPLEANDO INTEGRACIÓN POR
PARTES
PROBLEMA 1.
PROBLEMA 2.
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PROBLEMA 3.
PROBLEMA 4.
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PROBLEMA 5.
- Demostrar la siguiente igualdad :







 xdx
sen
n
n
n
x
x
sen
xdx
sen n
n
n 2
1
1
cos
Solución:
xsenxdx
sen
xdx
sen n
n



 1
Proponiendo: u= x
senn 1

Dv= senxdx
 






 xdx
xsen
n
x
xsen
xdx
sen n
n
n 2
2
1
cos
1
cos
   
 




 

xdx
sen
n
xdx
sen
n
x
xsen n
n
n
1
1
cos 2
1
Agrupando se tiene:







 xdx
sen
n
n
n
x
x
sen
xdx
sen n
n
n 2
1
1
cos
…… Así queda demostrado
PROBLEMA 6.
 


 dx
x
Cos
e
x
Cos
e
dx
x
Sen
e x
x
x
3
9
3
3
3
3
3
3
x
e
u 3
 dx
x
Sen
dv
3
 ; x
e
u 3
 dx
x
Cos
dv
3

dx
e
du x
3
3
 dx
e
du
x
Cos
v x
3
3
;
3
3 


3
3
x
Sen
v 
C
x
Cos
x
Sen
e
dx
x
Sen
e
x
Sen
e
x
Cos
e
x
x
x
x












 
3
3
9
82
3
3
81
3
27
3
3
3
3
3
3
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PROBLEMA 7.

 xdx
xn
ln
 


































dx
x
n
x
n
x
x
dx
x
n
x
n
x
x
dx
n
x
x
n
x
n
n
n
n
n
n
1
1
1
1
1
1
1
1
1
ln
1
1
1
ln
1
1
ln
1
 
c
n
x
n
x
c
n
x
x
n
x
c
n
x
n
l
x
n
x
dx
x
n
l
x
n
x
n
n
n
n
n
n
n









































1
1
ln
1
1
ln
1
1
1
ln
1
1
ln
1
1
2
1
1
1
1
1
PROBLEMA 8.
Sea u= x ; du= dx
dv= ;
w= ;
V= -
V= -
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PROBLEMA 9
u= arctanx ;
dv = xdx ; v=
Haciendo la división:
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PROBLEMA 10.
Sea u=
Integrando por partes
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PROBLEMA 11.
Sea
Integrando esta ultima por partes:
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x
u
x²-9
3
x
z
x²+16
4
ACTIVIDAD III.PROBLEMAS PROPUESTOS
INTEGRALES QUE SE RESUELVEN EMPLEANDO INTEGRACIÓN POR
SUSTITUCIÓN TRIGONOMÉTRICA
PROBLEMA 1.
5
Secu
x 3 secu
dx 3 secu tgu du
5 45
15 15 udu 15tgu = 15 +C
5
PROBLEMA 2
tg z
x 4 tgz
dx 4
4
4 4 4 4tg z 4z
x 4arctg
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x
u
9-x²
3
PROBLEMA 3
5 25 25 5
Sen u
x 5 senu
dx 5 cos u du
5 25 5 5 5 u al llegar a ésta
parte debemos pensar en quién es u ? y al observar el triángulo comprendemos que u es
el
ángulo cuyo seno vale : , lo cual se escribe: arc sen
el resultado final es: 5 arcsen +c
PROBLEMA 4
Sen u
x 3senu
dx 3cosu du
9 9 9 cos2u) du
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v 2u
dv 2du
du
u · arc sen senv
arc sen sen 2v c arc sen · · c
arc sen x
PROBLEMA 5
Después de todos los problemas que hemos resuelto juntos estás obligado
a resolverlo tú. Inténtalo y consíguelo !
PROBLEMA 6
Sec w x
dx secw tgw dw
=
= = + c
PROBLEMA 7
Después de todos los problemas que hemos resuelto juntos estás obligado
a resolverlo tú. Inténtalo y consíguelo !
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PROBLEMA 8
=
= =
= =
= + + c = + + C
PROBLEMA 9
Después de todos los problemas que hemos resuelto juntos estás obligado
a resolverlo tú. Inténtalo y consíguelo !
PROBLEMA 10
1
x
1-x²
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PROBLEMA 11
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Actividad Complementaria III. Resuelve las siguientes integrales
indicando planteamientos ,operaciones y resultado.
Sustituyendo estos valores en (1), se obtiene:
Sustituyendo estos valores en (1), se obtiene:
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Solución:
(Fig.1)
Sustituyendo estos valores en (1), se obtiene:
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Solución:
Solución:
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Solución:
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Solución:
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ACTIVIDAD COMPLEMENTARIA IV.
INTEGRACIÓN DE FUNCIONES RACIONALES, POR FRACCIONES PARCIALES, CUANDO
EL DENOMINADOR SÓLO TIENE FACTORES LINEALES
En los siguientes ejercicios, obtenga la integral indefinida:
S o l u c i o n e s
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Integración de funciones racionales, por fracciones parciales,
cuando el denominador contiene factores cuadráticos
Ejercicios resueltos
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S o l u c i o n e s
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MÁS PROBLEMAS SOBRE FRACCIONES PARCIALES.
Caso 1-
De esta ecuación obtenemos el siguiente sistema: A+B=1
A-4B=0
Resolviendo este sistema obtenemos: A=
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Efectuando la división
Caso 2
De ésta identidad obtenemos
A=6
-2A-B=-8
A+B+C=3
Resolviendo el sistema tenemos
A=6 ; B=-4 ; C=1
=
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Sea u=1-x ;
=-
=- +4
=-
Caso
-x+3=A (
-x+3=A
-x+3=(A+B)
De esta identidad obtenemos que
A+B= 0 -2ª+C= -1 3A= 3
Resolviendo el sistema
A= 1 , B = -1 , C = 1
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Sea u=
=
=
=
Caso IV.- =
+Cx+D
+(A+C) x+B+D
De esta identidad tenemos
A=2
B=0
A+C=0
B+D=0
Resolviendo el sistema
A=2 ;B=0 ; c=-2 ; D =0
∴
Sea u=
=
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Realizando división:
dx
Caso 1
5x+4 = A
5x+4 = Ax+2A+Bx - 4B
5x+4=(A+B) x + 2A-4B
De ésta identidad obtenemos el siguiente sistema
A+B = 5
2A-4B =
Resolviendo el sistema obtenemos
A=4 ;B=1
= x + 4
= x +
6)
Multiplicando ambos miembros por eliminamos los
denominadores y obtenemos :
X=A(x-2)+B = Ax-2A+B
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De esta identidad tenemos que: A=1 & -2A+B=0
Resolviendo el sistema: A=1 ;B=2
Sea
=
=
=
7)
Caso 1
Ax+A+Bx+2B
De esta identidad tenemos:
A+B=5
A+2B=8
Resolviendo el sistema tenemos que A=2 ,B=3
=2
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8) Caso 3
(A+B)
De esta identidad tenemos : A+B= 4 C= 0 3A=6
Resolviendo el sistema a=2 ,b=2 c=0
=2 =
9)
A A+B +Ct-2C-2Bt
A+B ) + (C-2B) t +4 A-2C
DE ESTA IDENTIDAD OBTENEMOS EL SIGUIENTE SISTEMA:
A+B=2
C-2B=-4
4A-2C=-4
RESOLVIENDO EL SISTEMA : A = -1 , B= 1 – A = 2 , C=0
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PROBLEMA DE CONCURSO
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¡ MÁS PROBLEMAS DE INTEGRACIÓN POR SUSTITUCIÓN
TRIGONOMÉTRICA!
P1)
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P2)
P3)
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La integral de la secante cúbica ya fue resuelta en el tema de integración por partes
=
P4)
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=
P5)
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P6)
P7)
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P8)
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P9)
Integrando ésta última por partes :
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P10)
P11)
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P12) -
P13)
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BIBLIOGRAFÍA
AYRES, F. “CÁLCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL”. SERIE SCHAUM, MC GRAW-HILL,
MÉXICO.
BOSCH-GUERRA. “CÁLCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL”.ED.PUBLICACIONES
CULTURAL,MÉXICO
DEL GRANDE, D. “CÁLCULO ELEMENTAL”. ED. HARLA, MÉXICO
ELFRIEDE W. “ DIDÁCTICA _ CÁLCULO INTEGRAL”.GRUPO EDITORIAL
IBEROAMÉRICA.MÉXICO.
FINNEY,R.L. “CÁLCULO DE UNA VARIABLE”. ED.PRENTICE HALL,MÉXICO.
FUENLABRADA, S. “CÁLCULO INTEGRAL”. ED. TRILLAS, MÉXICO
GRANVILLE,W.A. “CÁLCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL”, ED. LIMUSA, MÉXICO
LEITHOLD, L. “CÁLCULO”, ED. OXFORD UNIVERSITY PRESS, MÉXICO
PURCELL, E.J. “CÁLCULO CON GEOMETRÍA ANALÍTICA”.ED.LIMUSA, MÉXICO.
STEWART, J. “CALCULO DE UNA VARIABLE”. ED.THOMPSON, MÉXICO.
SWOKOWSKY, E. “CÁLCULO CON GEOMETRÍA ANALÍTICA”. ED. IBEROAMERICANA,
MÉXICO.
ZILL,D.G. “CÁLCULO CON GEOMETRÍA ANALÍTICA”ED. IBEROAMERICANA, MÉXICO.
FINNEY,R.L. “CÁLCULO DE UNA VARIABLE”. ED.PRENTICE HALL,MÉXICO.
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PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 90
PÁGINAS ELECTRÓNICAS
http://www.vitutor.com
http://www.vadenumeros.es
http://www.vadenumeros.es/index.htm
http://www.acienciasgalilei.com
HTTP://WWW.MATEMATICASBACHILLER.COM
HTTP://WWW.MATEMATICASBACHILLER.COM/TEMARIO/CALCULIN/TEMA_01/INDICE
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  • 1. 2010 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECyT “WILFRIDO MASSIEU” Departamento de Unidades de Aprendizaje Del Área Básica PROFR.LUIS ALFONSO RONDERO G. CÁLCULO INTEGRALSOLUCIÓN DE PROBLEMAS PROPUESTOS EN GUÍAS Y PROBLEMASESPECIALES
  • 2. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 2 PROBLEMAS RESUELTOS DE INTEGRALES INMEDIATAS . Verificación por derivación
  • 3. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 3
  • 4. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 4
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  • 6. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 6
  • 7. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 7
  • 8. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 8 ACTIVIDAD I. PROBLEMAS PROPUESTOS EN LA GUÍA II INTEGRALES QUE SE RESUELVEN EMPLEANDO IDENTIDADES TRIGONOMÉTRICAS FUNDAMENTALES PARA INTEGRAR POTENCIAS DE FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS Y PRODUCTOS DE POTENCIAS TRIGONOMÉTRICAS. La siguiente tabla de identidades trigonométricas es fundamental para realizar todas las transformaciones necesarias para simplificar las expresiones trigonométricas contenidas en las integrales. Identidades trigonométricas Problema 1       xdx xdx dx dx x x dx x dx x sen xdx sen 2 cos 4 1 2 cos 2 1 4 1 2 cos 2 cos 2 1 4 1 2 cos 1 2 1 2 2 2 2 2 4                       du du dx du x u    2 2 2 dx dv dx dv x v    2 2 2 1)   dx sen4 6)   xdx 3 tan 11)   dx x x sen 3 2 cos 16)  xdx x tg 4 sec 4 4 3 2)   dx sen5 7)   xdx 3 tan4 12) dx x x sen 4 3 cos  17)   xdx x sen 2 3 cos 3)   xdx 3 cos4 8)   xdx ctg 2 13)   xdx x sen 2 cos 2 3 5 18)   xdx x 4 3 sec tan 4)   xdx 2 cos5 9)   xdx ctg 3 14)   xdx x 5 3 sec tan 19)   xdx x 3 5 sec tan 5)   xdx 2 tan 10)   dx x ctg 4 15)   xdx x 6 3 sec tan 20)   xdx x sen 3 3 cos
  • 9. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 9  dv v senu x vdv udu x dv v du u x 2 cos 1 2 1 8 1 4 1 4 1 cos 8 1 cos 4 1 4 1 2 cos 4 1 2 cos 2 1 4 1 2 2                             vdv dv x sen x dv v x sen x 2 cos 16 1 16 1 2 4 1 4 1 2 cos 1 16 1 2 4 1 4 1 dv dw dv dw v w    2 2 2 x sen x x sen x senw x x sen x dw w v x sen x 4 32 1 8 1 2 4 1 4 1 32 1 2 16 1 2 4 1 4 1 2 cos 16 1 16 1 2 4 1 4 1               c x sen x sen x     4 32 1 2 4 1 8 3 Problema 2         xsenxdx xsenxdx senxdx dx xsenx xsenx senx senxdx x x senxdx x dx x sen senx xdx senxsen xdx sen                       4 2 4 2 4 2 2 2 2 2 4 5 cos cos 2 cos cos 2 cos cos 2 1 cos 1     5 3 2 cos 2 cos 2 cos 5 3 4 2 4 2 v u x dv v du u x du v du u x                   c x x x      5 cos cos 3 2 cos 5 3 senxdx du senxdx du x u      cos senxdx dv senxdx dv x v      cos
  • 10. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 10 Problema 3 Problema 4 Problema 5           dx xdx dx x xdx 2 2 2 sec 1 sec tan c x x    tan Problema 6             xdx xdx x xdx x xdx x xdx tan tan sec tan 1 sec tan tan tan 2 2 2 3 xdx du x u 2 sec tan   c x Ln u c x Ln udu        sec 2 sec 2 c x Ln x    sec 2 tan2
  • 11. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 11 Problema 7         du u u udu u xdx 1 sec tan 3 1 tan tan 3 1 3 tan 2 2 2 2 4     du u du u u 2 2 2 tan 3 1 sec tan 3 1 v = tg u ; dv = sec2 u du   ) 3 ( 3 1 3 tan 3 1 3 tan 9 1 3 1 tan 9 1 3 1 3 1 9 1 3 1 sec 3 1 3 3 1 1 sec 3 1 3 1 3 3 3 2 3 2 2 x x x c x v u u u tg v du udu v du u dv v                     c x x x     3 tan 3 1 3 tan 9 1 3 Problema 8           dx xdx dx x xdx 2 2 2 csc 1 csc cot c x ctgx     Problema 9                   senx Ln du u xdx xdx x dx x x xdx x xdx cot csc cot 1 csc cot cot cot cot 2 2 2 3 xdx du xdx du ctgx u 2 2 csc csc      senx Ln u senx Ln udu        2 2 c senx Ln x ctg     2 2 Problema 10             xdx xdx x dx x x xdx x xdx 2 2 2 2 2 2 2 4 cot csc cot 1 csc cot cot cot cot xdx du xdx du x u 2 2 csc csc cot      dx du x u   3 1 3
  • 12. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 12     c x x ctg u dx xdx du u dx x du u                   3 csc 1 csc 3 2 2 2 2 c x x x      cot 3 cot3 Problema 11 Problema 12 Problema 13 = Problema 14
  • 13. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 13    dx x x 5 3 sec tan c x x   5 7 sec 5 1 sec 7 1 Problema 15     dx x x x x dx x x x dx x x x dx x x x xdx x 2 4 2 3 2 2 2 3 2 2 2 3 2 4 3 6 3 sec ) tan tan 2 1 ( tan sec tan 1 tan sec sec tan sec sec tan sec tan                   xdx x xdx x xdx x 2 7 2 5 2 3 sec tan sec tan 2 sec tan c u u u u du u du u           8 6 2 4 2 8 6 4 7 5 3 c x x x     8 tan 3 tan 4 tan 8 6 4 Problema 16 = Problema 17   dx senx x dx senx x dx senx x x dx senx x x sen xdx x sen           4 2 2 2 2 2 2 3 cos cos cos cos 1 cos cos senxdx du senxdx du x u      cos c u u du u du u          5 3 5 3 4 2 c x x     5 cos 3 cos 5 3 xdx du x u 2 sec tan  
  • 14. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 14 Problema 18   dx x x dx x x dx x x x dx x x x dx x x 2 5 2 3 2 2 3 2 2 3 4 3 sec tan sec tan sec tan 1 tan sec sec tan sec tan           c u u du u du u        6 4 6 4 5 3 c x x    6 tan 4 tan 6 4 Problema 19       dx x x x x x dx x x x x dx x x x x dx x x x x dx x x tan sec sec 1 sec 2 sec tan sec sec 1 sec tan sec sec tan tan sec sec tan sec tan 2 2 4 2 2 2 2 2 2 2 4 3 5             dx x x x dx x x dx x x x tan sec sec tan sec sec 2 tan sec sec 2 4 6       c u u u du u du u du u           3 5 2 7 2 3 5 7 2 4 6 c x x x     3 5 7 sec 3 1 sec 5 2 sec 7 1 Problema 20   dx x x sen dx x x sen dx x x sen x sen dx x x x sen dx x x sen cos cos cos 1 cos cos cos 5 3 2 3 2 3 3 3               c u u du u du u        6 4 6 4 5 3 c x sen x sen    6 4 6 4 xdx du senx u cos   xdx du x u 2 sec tan   x x du x u tan sec sec  
  • 15. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 15 ACTIVIDAD COMPLEMENTARIA I . PROBLEMAS PROPUESTOS EN LA GUÍA II INTEGRALES QUE SE RESUELVEN EMPLEANDO IDENTIDADES TRIGONOMÉTRICAS FUNDAMENTALES PARA INTEGRAR POTENCIAS DE FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS Y PRODUCTOS DE POTENCIAS TRIGONOMÉTRICAS. S o l u c i o n e s 1. Solución: 2. Solución:
  • 16. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 16 3. Solución: 4. Solución: 5. Solución:
  • 17. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 17 6. Solución: 7. Solución: 8. Solución:
  • 18. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 18 9. Solución: 10. Solución: 11. Solución:
  • 19. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 19 En éste mismo espacio se resuelve la integral de la secante cúbica que se requiere para el siguiente ejercicio. 12. Solución:
  • 20. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 20 SOLUCIÓN AL PROBLEMA PROPUESTO
  • 21. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 21 Actividad complementaria II: Soluciones Problema 1 Problema 2
  • 22. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 22 Problema 3
  • 23. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 23 Problema 4 Problema 5
  • 24. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 24 Problema 6 Problema 7
  • 25. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 25 Problema 8 Problema 9 Problema 10
  • 26. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 26 Problema 11 Problema 12
  • 27. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 27 Problema 13 Problema 14
  • 28. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 28 Problema 15 Problema 16
  • 29. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 29 Problema 17
  • 30. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 30 INTEGRACIÓN POR PARTES. ACTIVIDAD II.PROBLEMAS PROPUESTOS EN LA GUÍA II PROBLEMAS RESUELTOS. 1.                 c x xsenx c x xsenx senxdx senx x xdx x cos cos cos xdx dv x u cos   senx v dx du   2.       c x x sen x x x x x sen x x x dx x sen x sen x x x dx x x x x dx x x x x vdu uv dv u dx x sen x                               cos 2 2 cos cos 2 cos 2 cos cos 2 cos 2 cos cos 2 2 2 2 2 2 x sen v dx du dx x dv x u dx x sen dv x v dx x du x u          cos cos 2 2 3. c e xe dx e xe dx xe x x x x x        x x e v dx du dx e dv x u     4.   c e ex e x dx e xe e x dx x e e x dx x e e x vdu uv dv u dx e x x x x x x x x x x x x                     2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 x x x x e v dx du dx e dv x u e v dx x du dx e dv x u         2 2
  • 31. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 31 5.                 dw e we dw e we dw we dw we dx xe x dx e x w w w w w w x x 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 2 2 3 u=w ; dv=ew dw ; du=dw ; v=ew     c e we w w 2 1 2 1 c e e x x x   2 2 2 1 2 1 2 6. c x x Ln x dx x Ln x x dx x x Ln x dx x Ln           dx dv x Ln u   x v x dx du   7.                 dx x dx x Ln x x Lnx x dx x x Ln x x x Ln x dx x xLn 2 2 c x x x x x x Ln x dx x Ln x x x x Ln x dx x Ln x dx Lnx x                2 2 2 2 2 2 2 2 4 1 ln 2 1 2 2 2 x x Ln x v dx du dx x Ln dv x u      8       c x sen x x x sen x x sen x x x sen x dx x x x x sen x dx x x x x sen x dx x sen x x sen x dx x senx x sen x vdu uv dv u dx x x                                2 cos 2 cos 2 cos cos 2 cos cos 2 2 2 cos 2 2 2 2 2 2 2 x v dx du dx x sen dv x u x sen v dx x du dx x dv x u cos 2 cos 2          xdx dw xdx dw x w    2 2 2
  • 32. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 32 9. x x e v dx x du dx e dv x u 2 2 2 3 2 1 3     u u e du e dx du dx du x u 2 1 2 1 2 2 2       c e xe e xe dx e xe dx e e x dx xe x x x x x x x x x                    4 2 2 1 2 1 2 2 1 2 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2         x 2 u u u x 2 e 2 1 e 2 1 du e 2 1 2 du e dx e v Finalmente la integral original se resuelve así: x x x x x x x x x x x x x xe xe e x e x c x e xe e x e x dx e xe e x e x dx e x 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 3 2 3 8 3 4 3 4 3 2 1 2 1 4 3 4 3 4 3 2 4 3 4 3 4 3 2                                                      dx xe e x e x dx x e e x e x dx e x e x dx x e e x vdu uv dv u dx e x x x x x x x x x x x x 2 2 2 2 3 2 2 2 2 3 2 2 2 3 2 2 2 3 2 3 2 2 3 2 2 2 1 2 2 3 2 2 3 2 3 2 1 2 x x e dv v dx du dx e dv x u 2 2 2 1       dx du dx du x u    2 2 2
  • 33. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 33 10.    dx xe x c e xe ) e ( xe dx e xe dx e ) e ( x x x x x x x x x                         INTEGRALES DE POTENCIAS DE FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS.PROBLEMAS ESPECIALES. PROBLEMA 1. = = PROBLEMA 2. x x e v dx du dx e dv x u       
  • 34. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 34 = = = - = COMPROBACIÓN = = = = = = PROBLEMA 3. = =
  • 35. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 35 = COMPROBACIÓN PROBLEMA 4. = = = PROBLEMA 5. = = PROBLEMA 6.              d ctg tg 3 = =
  • 36. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 36 PROBLEMA7. u cosy du seny dy seny dy ( ) 2 ( du du du 2 · c y y + 2 (1 y y) c
  • 37. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 37 PROBLEMA 8
  • 38. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 38 INTEGRALES QUE SE RESUELVEN EMPLEANDO CAMBIO DE VARIABLE PROBLEMA 1.    x x dx 3 Hacemos la sustitución : x u  6 ya que “ 6 “ es el m.c.m de los índices de ambos radicales :2 y 3 du u dx x u 5 6 6 1   ; Además 2 3 u x  3 u x          u du u u u du u x x dx 1 6 6 3 3 2 5 3 Hacemos la sustitución t= u+1 y u=t-1 entonces du = dt             t dt t t t t dt t 1 3 3 6 1 6 2 3 3       c u u u u c t t t t dt t t t                                  1 ln 6 1 18 1 9 1 2 ln 3 2 3 3 6 1 3 3 6 2 3 2 3 2 Por lo tanto:       c x x x x x x dx            1 ln 6 1 18 1 9 1 2 6 6 2 6 3 6 3 INTENTA REALIZAR LA COMPROBACIÓN ¡¡¡¡
  • 39. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 39 PROBLEMA 2. ¡MUY DIFÍCIL! dx Se factoriza x y se introduce bajo el radical : dx = dx u = 2 du = dx =6 dx dx ⋅ du ⋅ c COMPROBACIÓN: d ⋅ 4
  • 40. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 40 INTEGRALES QUE SE RESUELVEN EMPLEANDO INTEGRACIÓN POR PARTES PROBLEMA 1. PROBLEMA 2.
  • 41. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 41 PROBLEMA 3. PROBLEMA 4.
  • 42. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 42 PROBLEMA 5. - Demostrar la siguiente igualdad :         xdx sen n n n x x sen xdx sen n n n 2 1 1 cos Solución: xsenxdx sen xdx sen n n     1 Proponiendo: u= x senn 1  Dv= senxdx          xdx xsen n x xsen xdx sen n n n 2 2 1 cos 1 cos              xdx sen n xdx sen n x xsen n n n 1 1 cos 2 1 Agrupando se tiene:         xdx sen n n n x x sen xdx sen n n n 2 1 1 cos …… Así queda demostrado PROBLEMA 6.      dx x Cos e x Cos e dx x Sen e x x x 3 9 3 3 3 3 3 3 x e u 3  dx x Sen dv 3  ; x e u 3  dx x Cos dv 3  dx e du x 3 3  dx e du x Cos v x 3 3 ; 3 3    3 3 x Sen v  C x Cos x Sen e dx x Sen e x Sen e x Cos e x x x x               3 3 9 82 3 3 81 3 27 3 3 3 3 3 3
  • 43. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 43 PROBLEMA 7.   xdx xn ln                                     dx x n x n x x dx x n x n x x dx n x x n x n n n n n n 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ln 1 1 1 ln 1 1 ln 1   c n x n x c n x x n x c n x n l x n x dx x n l x n x n n n n n n n                                          1 1 ln 1 1 ln 1 1 1 ln 1 1 ln 1 1 2 1 1 1 1 1 PROBLEMA 8. Sea u= x ; du= dx dv= ; w= ; V= - V= -
  • 44. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 44 PROBLEMA 9 u= arctanx ; dv = xdx ; v= Haciendo la división:
  • 45. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 45 PROBLEMA 10. Sea u= Integrando por partes
  • 46. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 46 PROBLEMA 11. Sea Integrando esta ultima por partes:
  • 47. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 47 x u x²-9 3 x z x²+16 4 ACTIVIDAD III.PROBLEMAS PROPUESTOS INTEGRALES QUE SE RESUELVEN EMPLEANDO INTEGRACIÓN POR SUSTITUCIÓN TRIGONOMÉTRICA PROBLEMA 1. 5 Secu x 3 secu dx 3 secu tgu du 5 45 15 15 udu 15tgu = 15 +C 5 PROBLEMA 2 tg z x 4 tgz dx 4 4 4 4 4 4tg z 4z x 4arctg
  • 48. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 48 x u 9-x² 3 PROBLEMA 3 5 25 25 5 Sen u x 5 senu dx 5 cos u du 5 25 5 5 5 u al llegar a ésta parte debemos pensar en quién es u ? y al observar el triángulo comprendemos que u es el ángulo cuyo seno vale : , lo cual se escribe: arc sen el resultado final es: 5 arcsen +c PROBLEMA 4 Sen u x 3senu dx 3cosu du 9 9 9 cos2u) du
  • 49. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 49 v 2u dv 2du du u · arc sen senv arc sen sen 2v c arc sen · · c arc sen x PROBLEMA 5 Después de todos los problemas que hemos resuelto juntos estás obligado a resolverlo tú. Inténtalo y consíguelo ! PROBLEMA 6 Sec w x dx secw tgw dw = = = + c PROBLEMA 7 Después de todos los problemas que hemos resuelto juntos estás obligado a resolverlo tú. Inténtalo y consíguelo !
  • 50. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 50 PROBLEMA 8 = = = = = = + + c = + + C PROBLEMA 9 Después de todos los problemas que hemos resuelto juntos estás obligado a resolverlo tú. Inténtalo y consíguelo ! PROBLEMA 10 1 x 1-x²
  • 51. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 51 PROBLEMA 11
  • 52. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 52 Actividad Complementaria III. Resuelve las siguientes integrales indicando planteamientos ,operaciones y resultado. Sustituyendo estos valores en (1), se obtiene: Sustituyendo estos valores en (1), se obtiene:
  • 53. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 53 Solución: (Fig.1) Sustituyendo estos valores en (1), se obtiene:
  • 54. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 54 Solución: Solución:
  • 55. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 55 Solución:
  • 56. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 56 Solución:
  • 57. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 57 ACTIVIDAD COMPLEMENTARIA IV. INTEGRACIÓN DE FUNCIONES RACIONALES, POR FRACCIONES PARCIALES, CUANDO EL DENOMINADOR SÓLO TIENE FACTORES LINEALES En los siguientes ejercicios, obtenga la integral indefinida: S o l u c i o n e s
  • 58. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 58
  • 59. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 59
  • 60. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 60
  • 61. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 61
  • 62. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 62
  • 63. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 63
  • 64. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 64 Integración de funciones racionales, por fracciones parciales, cuando el denominador contiene factores cuadráticos Ejercicios resueltos
  • 65. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 65 S o l u c i o n e s
  • 66. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 66
  • 67. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 67
  • 68. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 68
  • 69. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 69
  • 70. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 70
  • 71. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 71 MÁS PROBLEMAS SOBRE FRACCIONES PARCIALES. Caso 1- De esta ecuación obtenemos el siguiente sistema: A+B=1 A-4B=0 Resolviendo este sistema obtenemos: A=
  • 72. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 72 Efectuando la división Caso 2 De ésta identidad obtenemos A=6 -2A-B=-8 A+B+C=3 Resolviendo el sistema tenemos A=6 ; B=-4 ; C=1 =
  • 73. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 73 Sea u=1-x ; =- =- +4 =- Caso -x+3=A ( -x+3=A -x+3=(A+B) De esta identidad obtenemos que A+B= 0 -2ª+C= -1 3A= 3 Resolviendo el sistema A= 1 , B = -1 , C = 1
  • 74. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 74 Sea u= = = = Caso IV.- = +Cx+D +(A+C) x+B+D De esta identidad tenemos A=2 B=0 A+C=0 B+D=0 Resolviendo el sistema A=2 ;B=0 ; c=-2 ; D =0 ∴ Sea u= =
  • 75. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 75 Realizando división: dx Caso 1 5x+4 = A 5x+4 = Ax+2A+Bx - 4B 5x+4=(A+B) x + 2A-4B De ésta identidad obtenemos el siguiente sistema A+B = 5 2A-4B = Resolviendo el sistema obtenemos A=4 ;B=1 = x + 4 = x + 6) Multiplicando ambos miembros por eliminamos los denominadores y obtenemos : X=A(x-2)+B = Ax-2A+B
  • 76. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 76 De esta identidad tenemos que: A=1 & -2A+B=0 Resolviendo el sistema: A=1 ;B=2 Sea = = = 7) Caso 1 Ax+A+Bx+2B De esta identidad tenemos: A+B=5 A+2B=8 Resolviendo el sistema tenemos que A=2 ,B=3 =2
  • 77. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 77 8) Caso 3 (A+B) De esta identidad tenemos : A+B= 4 C= 0 3A=6 Resolviendo el sistema a=2 ,b=2 c=0 =2 = 9) A A+B +Ct-2C-2Bt A+B ) + (C-2B) t +4 A-2C DE ESTA IDENTIDAD OBTENEMOS EL SIGUIENTE SISTEMA: A+B=2 C-2B=-4 4A-2C=-4 RESOLVIENDO EL SISTEMA : A = -1 , B= 1 – A = 2 , C=0
  • 78. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 78 PROBLEMA DE CONCURSO
  • 79. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 79
  • 80. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 80 ¡ MÁS PROBLEMAS DE INTEGRACIÓN POR SUSTITUCIÓN TRIGONOMÉTRICA! P1)
  • 81. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 81 P2) P3)
  • 82. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 82 La integral de la secante cúbica ya fue resuelta en el tema de integración por partes = P4)
  • 83. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 83 = P5)
  • 84. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 84 P6) P7)
  • 85. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 85 P8)
  • 86. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 86 P9) Integrando ésta última por partes :
  • 87. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 87 P10) P11)
  • 88. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 88 P12) - P13)
  • 89. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 89 BIBLIOGRAFÍA AYRES, F. “CÁLCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL”. SERIE SCHAUM, MC GRAW-HILL, MÉXICO. BOSCH-GUERRA. “CÁLCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL”.ED.PUBLICACIONES CULTURAL,MÉXICO DEL GRANDE, D. “CÁLCULO ELEMENTAL”. ED. HARLA, MÉXICO ELFRIEDE W. “ DIDÁCTICA _ CÁLCULO INTEGRAL”.GRUPO EDITORIAL IBEROAMÉRICA.MÉXICO. FINNEY,R.L. “CÁLCULO DE UNA VARIABLE”. ED.PRENTICE HALL,MÉXICO. FUENLABRADA, S. “CÁLCULO INTEGRAL”. ED. TRILLAS, MÉXICO GRANVILLE,W.A. “CÁLCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL”, ED. LIMUSA, MÉXICO LEITHOLD, L. “CÁLCULO”, ED. OXFORD UNIVERSITY PRESS, MÉXICO PURCELL, E.J. “CÁLCULO CON GEOMETRÍA ANALÍTICA”.ED.LIMUSA, MÉXICO. STEWART, J. “CALCULO DE UNA VARIABLE”. ED.THOMPSON, MÉXICO. SWOKOWSKY, E. “CÁLCULO CON GEOMETRÍA ANALÍTICA”. ED. IBEROAMERICANA, MÉXICO. ZILL,D.G. “CÁLCULO CON GEOMETRÍA ANALÍTICA”ED. IBEROAMERICANA, MÉXICO. FINNEY,R.L. “CÁLCULO DE UNA VARIABLE”. ED.PRENTICE HALL,MÉXICO.
  • 90. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CECYT “WILFRIDO MASSIEU PÉREZ” Departamento de Unidades de Aprendizaje del Área Básica PROFR. LUIS ALFONSO RONDERO GARCÍA Página 90 PÁGINAS ELECTRÓNICAS http://www.vitutor.com http://www.vadenumeros.es http://www.vadenumeros.es/index.htm http://www.acienciasgalilei.com HTTP://WWW.MATEMATICASBACHILLER.COM HTTP://WWW.MATEMATICASBACHILLER.COM/TEMARIO/CALCULIN/TEMA_01/INDICE .HTML