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↘Integrales↘Definición y análisis.

Profesor: Víctor Manuel Reyes F.Asignatura: Matemática para Ciencias de la Salud (MAT-011)

Segundo Semestre 2012

Aprendizajes esperados:~Interpretar el concepto de la Integral.~Calcular la integral de funciones

específicas.

IntroducciónLa superficie de un rectángulo tiene superficie:

Base x altura.

Como calculamos la superficie de las siguientes áreas?

El significado geométrico de la derivada de una función en un punto x = a, es la pendiente de la recta tangente a la función en el punto del plano (a; f(a)).

Introducción

El área sombreada está marcada por los bordes x = a, x = b, el eje equis y la curva de la función f(x) de equis

IntroducciónEl significado geométrico de la integral de una función f(x), en un intervalo [a,b] es:

Supongamos que f(x) = 5 ( Recta constante = 5 ). La Integral entre a = 1 y b = 4 quedaría:

Introducción

Se escribiría

y se lee: “la integral entre 1 y 4 de la función f(x)=5”

En este caso el área de la región sombreada es un rectángulo de base 3 y altura 5

Introducción

Introducción

Integral indefinidaDada una función f(x) vamos a llamar primitiva de f(x) a cualquier función g(x) con la siguiente propiedad:

g’(x) = f(x)

Es decir que si derivamos la g(x), obtenemos la función original f(x).

Ejemplo:f(x) = 2 x → Una primitiva de f es g(x) = x2Dado:

porque (x2)’ = 2x

g’(x) f(x)=

Buscar una primitiva de una función f(x) es lo contrario que derivar

Integral indefinida

Entonces buscar una primitiva de una función f(x) es buscar otra función g(x) tal que si la derivo obtengo la original f(x): g’(x) = f(x)

Integral indefinida¿Qué pasa si alguien nos dice que g(x) = x2 + 12 es una primitiva de f(x) = 2x ? ¿Tiene o no razón? Veamos:

g(x) es primitiva de f(x)

x2 + 12 es primitiva de 2x

g'(x) = f(x)⇔

(x2 + 12)' = 2x⇔

2x + 0 = 2x

¿Y si nos dice que x2 + 7 es una primitiva de 2x? Se puede verificar, derivando (x2+7) que también cumple.

Integral indefinida

Cada función f(x) que nos den tiene infinitas primitivas, tantas como constantes diferentes se nos ocurra sumarles

Integral indefinidaPara abarcar todas esas respuestas podemos poner una constante C que se llama constante de integración.

Primitivas de f(x) = 2x son g(x) = x2 + C Con C Є IR

Tengo g’(x) = 3 y busco una g(x) tal que su derivada sea g’(x) = 3, busco una primitiva de “3”, una antiderivada.

Integral indefinida

¿Cuál es la función g(x) tal que su derivada es g’(x) = x2 ?

Integral indefinida

Y como sumando cualquier constante sigue valiendo → primitivas de g’(x) = x2 son g(x) = 1/3∙x3 + C

Integral indefinida de una función

∫ f(x) dx= g(x) si ocurre que g’(x)= f(x)

Y se lee: “La integral de f(x) es g(x)”.O sea, integrar f(x) es hallar una g(x) tal que g’(x) = f(x)

Son todas la misma frase

Integral indefinida de una funciónCalcular las siguientes integrales

La integral de x2 es 1/3x3 + C porque si derivo esta respuesta, obtengo la x2 original” como cuando buscábamos primitivas… Ya que “integrar” es buscar primitivas.

Integral indefinida de una función

Propiedades

∫ f(x) ± g(x) dx = ∫ f(x) dx ± ∫ g(x) dx

O sea, la integral de una suma

restaes la

suma

restade las integrales

∫2x + x5 dx =

Ejemplo

∫2x dx + ∫x5 dx

= x2 + C1 + 1/6x6 + C2

= x2 + 1/6x6 + C

Propiedad a)

Propiedades

∫ k∙g(x) dx = k∙ ∫ f(x) dx O sea, vale “apartar” las constantes que multiplican.

∫3x dx =

Ejemplo

3∫x dx

= 3∙ 1/2x2 + C

Propiedad b)

Aplicación de propiedadesCalcular la integral

si se deriva el resultado te dará la función original

Integrales inmediatasCon todo lo visto hasta ahora podemos construirnos la siguiente tabla de integrales (o primitivas, o antiderivadas)