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METODOS DE INTEGRACION

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ALUMNA:
CINTHIA DEL CARMEN ARIAS GARCIA
DOCENTE:
NORY ANGULO ZAPATA
MODULO:
ANALISIS INTEGRAL DE FUNCIONES
CARRERA:
P.T.B EN HOSPITALIDAD TURISTICA
GRUPO: 504
LINK DE INVESTIGACION:
https://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9todos_de_i
ntegraci%C3%B3n
Se entiende por método de integración a la integral de las diferentes técnicas
elementales usadas (a veces de forma combinada) para calcular una antiderivada
o integral indefinida de una función. Así, dada una función
un método de
integración nos permite encontrar otra función
tal que:
lo cual, por el teorema fundamental del cálculo equivale a hallar una función
tal que
sea su derivada:
El problema de resolver una integral indefinida o buscar una primitiva es mucho
más elaborado que el problema de calcular la derivada de una función. De hecho,
no existe un algoritmo determinista que permita expresar la primitiva de una
función elemental, es más, la primitiva de muchas funciones elementales no es
ninguna función elemental. Por ejemplo, no existe ninguna función elemental
tal que:
Si se consideran grupos de funciones elementales de un cierto tipo (polinómicas,
fracciones racionales, trigonométricas, etc.) entonces el problema de encontrar la
primitiva puede resolverse por los métodos de integración correspondientes.
Integración directa
En ocasiones es posible aplicar la relación dada por el teorema fundamental del
cálculo de forma directa. Esto requiere conocer de antemano una función
que sea el resultado de la antiderivada de
Funciones trigonométricas
Funciones hiperbólicas
Funciones analíticas
El problema de integración es trivial si se consideran funciones analíticas y se
admite como primitivas potencias de series formales ya que si
Entonces
El método integración por sustitución o cambio de variable se utiliza para evaluar
integrales. El método se basa en realizar de manera adecuada un cambio de
variable que permita convertir el integrando en algo sencillo. Este método realiza
lo opuesto a la regla de la cadena. Antes de enunciar el teorema, considere un
ejemplo simple para integrales indefinidas.
Supóngase que la integral a resolver es:
Se hace el cambio de variable
Por lo que la integral se convierte en
S
Donde
es una constante arbitraria llamada constante de integración.
Frecuentemente este método es utilizado, pero no todas las integrales permiten el
uso de este método, en los casos en los que sí es posible, el resultado puede
verificarse derivando y comparando con el integrando original.
Para integrales definidas, los límites de integración deben cambiarse pues estos
deben estar en términos de la nueva variable, pero el procedimiento es similar.
Integrales definidas
Sea
Demostración
Sean
dos funciones tales que
es continua en
es integrable en
el intervalo cerrado
entonces la función
también es integrable
en
por lo que las integrales
existen, hay que demostrar que ambas son iguales.
Dado que
es continua entonces tiene una antiderivada , la función compuesta
está definida, como es diferenciable, combinando la regla de la cadena y
la definición de antiderivada tenemos
Utilizando el teorema fundamental de cálculo dos veces obtenemos
Ejemplo:
Suponiendo que la integral a resolver es
Se hace el cambio de variable
Antes de escribir el integrando en términos de variable
límites de integración
Por lo que la integral se convierte en
, hay que cambiar los
Supóngase ahora que la integral a resolver es
Cuando las integrales son de tipo racional e involucran las funciones
trigonométricas
la sustitución conveniente resulta ser
conocida como la sustitución de Weierstrass, esta sustitución lleva
a
por una identidad conocida tenemos
Y lo difícil ver que
Por lo que la integral queda después de dicha sustitución
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