dv I L P E T rsa logaritmica polinomio exponencial trigonometica
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- Roberto Torres Soriano
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1 Integración por partes (revisión) Sea ʃsen d, esta integral no se puede hacer por sustitución. pero, es posible aplicar el método de integración por partes que se fundamenta en el uso de la siguiente fórmula: ʃ u dv = uv - ʃ v du Desarrollo de un ejemplo introductorio : Calcular ʃ sen d La parte fundamental consiste en determinar la parte mas conveniente de la función para asignarle el valor de dv y cual es la parte asignada a u, para ello es útil la coastrucción de la siguiente tabla: u dv sen d du d v -cos ʃ u dv = uv - ʃ v du ʃ sen d = (-cos) - ʃ (-cos) d ʃ sen d = - cos + ʃ cos d En la segunda igualdad se puede ver que hay una integral inmediata ʃ cos d, mucho más fácil que la integral original, entonces: ʃ cos d = sen + C el resultado final es: ʃ sen d = - cos + sen + C Un camino posible para determinar el sector de la fórmula que será reemplazado por v y cuál es al sector reemplazado por dv se puede usar la tabla que se ve a continuación, su armado es muy sencillo, solo basta con tener en cuenta la palabra ILPET con el significado de cada letra como se puede ver en la siguiente tabla: u dv I L P E T rsa logaritmica polinomio eponencial trigonometica El resultado de la aplicación de esta regla no es taativo, es sólo indicativo, pero es muy útil para comenzar a resolver el problema, puede ocurrir que se tengan dos sustituciones posibles o ninguna- No se debe perder de vista que el objetivo fundamental del método consiste en lograr una integral que sea más fácil que la original, si con el reemplazo aparece una integral mas complicada, no conviene usar la sustitución. 1
2 Ejercicio desarrollado Nº 1: Resolver: ʃ e d u dv e d du d v e ʃ e d = e - ʃ e d ʃ e d = e - e + C Ejercicio desarrollado Nº : Resolver ʃ 4 ln d u ln dv 4 d du 1 v ln d = ln d ln d = ln d 4 1 ln d = ln + C Ejercicio desarrollado Nº 3: Integrales cíclicas Resolver ʃ sen d u sen dv sen d du cos d v -cos
3 sen d cos sen cos cos d = sen d cos sen cos d = + Aquí se hace el reemplazo trigonométrico: sen d = cos ( sen) + ( 1 ) + 1 cos 1 sen entonces cos d 1 sen d = = ejecu tan do el reemplazo quedará: sen d = cos sen d sen d + + sen d sen d = cos sen 1 d sen d aparece en el último término lo mismo que en el miembro izquierdo, agrupando a la izquierda: sumando quedará : = + 1 sen d cos sen d despejando : sen d cos sen + 1 d sen d = Integrando : cos sen + = + C Ejercicio desarrollado Nº 4: Integrales iteradas Resolver ʃ cos d u dv cos d du d v -sen ʃ cos d = (-sen ) - ʃ (-sen ) d 3
4 cos d = sen sen d cos d = sen + sen d cos d = cos + sen d la segunda integral se resuelve cos d = cos + -cos+ sen + C cos d = cos + cos - sen + C también por partes, es la que está resuelta en el ejemplo introducto- rio y da: -cos+ sen, ahora reemplazando queda: Las llamo integrales de resolución iterada porque cuando se aplica la primera integración aparece en la nueva integral la epresión original, pero un grado menor, entonces se resolverá esta nueva integral, también por partes hasta llegar al eponente 1 que permite resolver la integral. En el caso de tener en la ecuación a integrar 3 se debería hacer el procedimiento veces para llegar a la última integral que será inmediata. Ejercicio desarrollado Nº : Integrales iteradas Resolver ʃ 3 e X d Primer paso: u 3 dv e X d du 3 d v e X ʃ 3 e X d = 3 e X - ʃ e X 3 d ʃ 3 e X d = 3 e X - 3 ʃ e X d ʃ 3 e X d = 3 e X - 3 ʃ e X d (1) Segundo paso: u dv e X d du d v e X ʃ e X d = e X - ʃ e X d ʃ e X d = e X ʃ e X d () La integral ʃ e X d fue calculada en el ejercicio desarrollado 1 y su valor es: ʃ e d = e e + C 4
5 Quitando C para colocar una constante única al final y reemplazando en () quedará: ʃ e X d = e X ʃ e X d= ʃ e X d = e X ( e e )= ʃ e X d = e X e + e = (3) Volviendo atrás y recordano el resultasdo parcial (1) ʃ 3 e X d = 3 e X - 3 ʃ e X d (4) Se resmplaza la parte verde de (3) por la parte verde de 4 ʃ 3 e X d = 3 e X - 3( e X e + e ) + C ʃ 3 e X d = 3 e X - 3 e X +6 e - 6e +C Cuadro resumen del procedimiento ʃ 3 e X d = 3 e X -3ʃ e X d ʃ e X d= e X ʃ e X d ʃ e X d= e X - ʃ e X d ʃ e X d= e X ʃ e X d= e X - e X ʃ e X d= e X ( e X -e X ) = e X e X + e X ʃ 3 e X d = 3 e X - 3( e X e X + e X )+C= 3 e X - 3 e X + 6 e X - 6e X + C Ejercicios propuestos: 1) ʃ e d 19) ʃ e cos d ) ʃ ln d 0) ʃ ln(+1) d 3) ʃ sen d 1) ʃ ln d/ () 4) ʃ cos d ) ʃ ln(-) d ) ʃ ln d 3) ʃ cos d 6) ʃ e d 4) ʃ 3 () ln d 7) ʃ e - d ) ʃ cos(ln) d 8) ʃ () ln d 6) ʃ sen d 9) ʃ ln d 7) ʃ e sen d 10) ʃ e (½) d 8) ʃ sen d 11) ʃ (+3) e d 9) ʃ sen(ln) d 1) ʃ ln d 30) ʃ e d 13) ʃ ( -7)sen d 31) ʃ 3 sen d 14) ʃ e +7 d 3) ʃ ln d 1) ʃ -3 ln d 33) ʃ () ln d 16) ʃ 4 ln d 34) ʃ cos d 17) ʃ ln(+1) d 3) ʃ 3 e d 18) ʃ ln(1- ) d 36) ʃln( -) d Rubén Víctor Innocentini-011
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