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INTEGRALES DEFINIDAS (ÁREAS) Ejercicio 1.- Hallar el valor de las siguientes integrales definidas (Inmediatas)

! (π‘₯! + 2)𝑑π‘₯"

#!

!4

√5π‘₯ + 1

$

%

𝑑π‘₯

! π‘₯-1 + π‘₯!√"

%

𝑑π‘₯

! π‘₯ βˆ™ 𝑒#"'!())

%𝑑π‘₯

!3π‘₯! βˆ’ 2π‘₯ + 7"

#!

𝑑π‘₯

!π‘₯! + 1!

%

𝑑π‘₯

!𝑑π‘₯

(π‘₯ βˆ’ 1)"#)

#!

!𝑑π‘₯

√1 + π‘₯

"

%

! π‘₯-π‘₯! + 9𝑑π‘₯*

%

!π‘₯

√π‘₯! βˆ’ 1𝑑π‘₯

"

!

!π‘₯

π‘₯! βˆ’ 1 𝑑π‘₯"

!

Ejercicio 2.- Calcula la siguiente integral definida utilizando primero la propiedad de los

logaritmos y despuΓ©s la integraciΓ³n por partes:

! ln π‘₯! 𝑑π‘₯+

)

Ejercicio 3.- Resuelve las siguientes integrales definidas utilizando el mΓ©todo de integraciΓ³n por partes:

! arcsin π‘₯ 𝑑π‘₯)

%

! ln(-π‘₯! + 1 βˆ’ π‘₯))

%𝑑π‘₯

! 𝑒!' βˆ™ cos π‘₯ 𝑑π‘₯,

%

Ejercicio 4.- Realiza la siguiente integral utilizando los conocimientos sobre integrales trigonomΓ©tricas:

! 𝑠𝑒𝑛!π‘₯,

%𝑑π‘₯

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Ejercicio 5.- Calcular el Γ‘rea del recinto limitado por la grΓ‘fica de la funciΓ³n

𝑓(π‘₯) = π‘₯! βˆ’ 4, el eje OX y la recta π‘₯ = 3.

Ejercicio 6.- Calcular el Γ‘rea encerrada por la curva 𝑦 = π‘₯! βˆ’ 4π‘₯ y la recta 𝑦 = 2π‘₯ βˆ’ 5.

Ejercicio 7.- Determinar el Γ‘rea encerrada por las grΓ‘ficas de las funciones:

𝑓(π‘₯) = 6π‘₯ βˆ’ π‘₯!; 𝑔(π‘₯) = π‘₯! βˆ’ 2π‘₯

Ejercicio 8.- Calcula el Γ‘rea de la regiΓ³n limitada por la curva de ecuaciΓ³n

𝑦 = π‘₯(π‘₯ βˆ’ 1)(π‘₯ βˆ’ 2) y la recta 𝑦 = 0. Hacer un dibujo de esta regiΓ³n.

Ejercicio 9.- Representar grΓ‘ficamente el recinto plano limitado por la recta π‘₯ βˆ’ 𝑦 = 1

y por la curva de ecuaciΓ³n 𝑦 = √π‘₯ βˆ’ 1. Calcular su Γ‘rea.

Ejercicio 10.- Calcular el Ñrea del triangulo de vértices 𝐴(3,0), 𝐡(6,3), 𝐢(8,0)

Ejercicio 11.- Hallar el Γ‘rea del recinto plano y limitado por la parΓ‘bola 𝑦 = 4π‘₯ βˆ’ π‘₯! y las tangentes a la curva en los puntos de intersecciΓ³n con el eje OX.

Ejercicio 12.- Calcula el Γ‘rea encerrada por la curva 𝑦 = π‘₯(6 βˆ’ π‘₯) y la recta de ecuaciΓ³n 𝑦 = π‘₯

Ejercicio 13.- Calcula el Γ‘rea que encierra la siguiente curva y la recta:

𝑦! = π‘₯; π‘Ÿ-. 𝐴(1, βˆ’1)𝐡(4,2)

Ejercicio 14.- JUNIO 2020 A4.- Dibujar la regiΓ³n encerrada por

𝑓(π‘₯) = π‘₯! βˆ’ 2π‘₯ + 1𝑦𝑔(π‘₯) = βˆ’π‘₯! + 5, y calcular el Γ‘rea de dicha regiΓ³n.

Ejercicio 15.- JULIO 2020 A4.- Representar la regiΓ³n finita del plano limitada por la curva 𝑦 = 3 βˆ’ π‘₯! y por la recta 𝑦 = 2π‘₯.Calcular su Γ‘rea.

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SOLUCIONES

Ejercicio 1.- Hallar el valor de las siguientes integrales definidas (Inmediatas)

! (π’™πŸ + 𝟐)π’…π’™πŸ‘

#𝟐

π‘₯"

3 + 2π‘₯O#!

"

= P3"

3 + 2(3)Q βˆ’ R(βˆ’2)"

3 + 2(βˆ’2)S =273 + 6 +

83 + 4

=27 + 18 + 8 + 12

3 =653 𝑒!

!πŸ’

βˆšπŸ“π’™ + 𝟏

πŸ•

𝟎

𝒅𝒙

! 4 βˆ™ (5π‘₯ + 1)#)!𝑑π‘₯

$

%=45! 5 βˆ™ (5π‘₯ + 1)#

)!𝑑π‘₯

$

%=45 βˆ™ X

(5π‘₯ + 1))!

12

Y

%

$

=

45 βˆ™ XZ

(5(7) + 1))!

32

[ βˆ’ Z(5(0) + 1)

)!

32

[Y =45 βˆ™ \2√36 βˆ’ 2] = 8𝑒!

! 𝒙-𝟏 + π’™πŸβˆšπŸ‘

𝟎

𝒅𝒙

12! 2π‘₯ βˆ™ -1 + π‘₯!𝑑π‘₯√"

%

=12 βˆ™ X

(1 + π‘₯!)"!

32

Y

%

√"

=12 βˆ™ ^Z

\1 + (√3)!]"!

32

[ βˆ’ Z(1 + 0!)

"!

32

[_

=73𝑒

!

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! 𝒙 βˆ™ 𝒆#πŸ‘π’™πŸ(𝟏𝟏

πŸŽπ’…π’™

βˆ’16! βˆ’6π‘₯ βˆ™

)

%𝑒#"'!()𝑑π‘₯ = βˆ’

16 βˆ™ a𝑒

#"'!()b%

)= βˆ’

16 a\𝑒

#"())!()] βˆ’ \𝑒#"(%)!()]b

=βˆ’16𝑒! +

𝑒6𝑒

!

!πŸ‘π’™πŸ βˆ’ πŸπ’™ + πŸ•πŸ‘

#𝟐

𝒅𝒙

!3π‘₯! βˆ’ 2π‘₯ + 7"

#!

𝑑π‘₯ = [π‘₯" βˆ’ π‘₯! + 7π‘₯]#!" =

= (3" βˆ’ 3! + 7(3)) βˆ’ ((βˆ’2)" βˆ’ (βˆ’2)! + 7(βˆ’2)) = 65𝑒!

!π’™πŸ + 𝟏𝟐

𝟎

𝒅𝒙

!π‘₯! + 1!

%

𝑑π‘₯ = gπ‘₯"

3 + π‘₯O%

!

= P2"

3 + 2Q βˆ’ P0"

3 + 0Q =143 𝑒

!

!𝒅𝒙

(𝒙 βˆ’ 𝟏)πŸ‘#𝟏

#𝟐

!𝑑π‘₯

(π‘₯ βˆ’ 1)"#)

#!= ! (π‘₯ βˆ’ 1)#"𝑑π‘₯ = g

(π‘₯ βˆ’ 1)#!

βˆ’2 O#!

#)

= h1

βˆ’2(π‘₯ βˆ’ 1)!i#!

#)

=#)

#!

j1

βˆ’2(βˆ’1 βˆ’ 1)!k βˆ’ j1

βˆ’2(βˆ’2 βˆ’ 1)!k = βˆ’572𝑒

!

!𝒅𝒙

√𝟏 + 𝒙

πŸ‘

𝟎

!𝑑π‘₯

√1 + π‘₯

"

%= ! (1 + π‘₯)#

)!𝑑π‘₯

"

%= a2√1 + π‘₯b%

"= \2√1 + 3] βˆ’ \2√1 + 0] =

= 2𝑒!

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! 𝒙-π’™πŸ + πŸ—π’…π’™πŸ’

𝟎

! π‘₯-π‘₯! + 9𝑑π‘₯*

%=12! 2π‘₯-π‘₯! + 9

*

%𝑑π‘₯ =

12 X(π‘₯! + 9)

"!

32

Y

%

*

=

12 XZ

(4! + 9)"!

32

[ βˆ’ Z(0! + 9)

"!

32

[Y =983 𝑒!

!𝒙

βˆšπ’™πŸ βˆ’ πŸπ’…π’™

πŸ‘

𝟐

!π‘₯

√π‘₯! βˆ’ 1𝑑π‘₯

"

!= ! π‘₯ βˆ™ (π‘₯! βˆ’ 1)#

)!𝑑π‘₯

"

!=12! 2π‘₯ βˆ™ (π‘₯! βˆ’ 1)#

)!𝑑π‘₯

"

!=

12 m2

-π‘₯! βˆ’ 1n!

"=12 mo2

-3! βˆ’ 1p βˆ’ o2-2! βˆ’ 1pn = 2√2 βˆ’ √3𝑒!

!𝒙

π’™πŸ βˆ’ 𝟏 π’…π’™πŸ‘

𝟐

!𝒙

π’™πŸ βˆ’ 𝟏 π’…π’™πŸ‘

𝟐=𝟏𝟐!

πŸπ’™π’™πŸ βˆ’ 𝟏

πŸ‘

πŸπ’…π’™ =

𝟏𝟐 a𝒍𝒏s𝒙

𝟐 βˆ’ 𝟏sbπŸπŸ‘ =

𝟏𝟐 a\𝒍𝒏sπŸ‘

𝟐 βˆ’ 𝟏s] βˆ’ \𝒍𝒏s𝟐𝟐 βˆ’ 𝟏s]b =𝟏𝟐[π’π’πŸ– βˆ’ π’π’πŸ‘] =

𝟏𝟐 βˆ™ 𝒍𝒏

πŸ–πŸ‘π’–

𝟐

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Ejercicio 2.- Calcula la siguiente integral definida utilizando primero la propiedad de los

logaritmos y despuΓ©s la integraciΓ³n por partes:

! ln π‘₯! 𝑑π‘₯+

)= ! 2 ln π‘₯

+

)𝑑π‘₯ = 2! ln π‘₯ 𝑑π‘₯ =

+

)

𝑒 = ln π‘₯𝑑𝑣 = 𝑑π‘₯ β†’

𝑑𝑒 =1π‘₯𝑑π‘₯

𝑣 = π‘₯

! ln π‘₯𝑑π‘₯ = π‘₯ βˆ™ ln π‘₯ βˆ’ !π‘₯ βˆ™1π‘₯ 𝑑π‘₯ = π‘₯ βˆ™ ln π‘₯ βˆ’ π‘₯ + π‘˜

2! ln π‘₯ 𝑑π‘₯ =+

)2(π‘₯ βˆ™ ln π‘₯ βˆ’ π‘₯))+ = 2[(𝑒 βˆ™ ln 𝑒 βˆ’ 𝑒) βˆ’ (1 βˆ™ ln 1 βˆ’ 1)] = 2𝑒!

Ejercicio 3.- Resuelve las siguientes integrales definidas utilizando el mΓ©todo de integraciΓ³n por partes:

! 𝐚𝐫𝐜𝐬𝐒𝐧 𝒙 π’…π’™πŸ

𝟎

!π‘Žπ‘Ÿπ‘ sin π‘₯ 𝑑π‘₯ = π‘₯ βˆ™ arcsin π‘₯ βˆ’ !π‘₯

√1 βˆ’ π‘₯!𝑑π‘₯ = π‘₯ βˆ™ arcsin π‘₯ +

12!βˆ’2π‘₯

(1 βˆ’ π‘₯!)#)!𝑑π‘₯

π‘₯ βˆ™ arcsin π‘₯ + -1 βˆ’ π‘₯! + π‘˜

𝑒 = arcsin π‘₯ β†’ 𝑑𝑒 =1

√1 βˆ’ π‘₯!𝑑π‘₯

𝑑𝑣 = 𝑑π‘₯ β†’ 𝑣 = π‘₯

! arcsin π‘₯ 𝑑π‘₯)

%= mπ‘₯ βˆ™ arcsin π‘₯ + -1 βˆ’ π‘₯!n

%

)= (π‘Žπ‘Ÿπ‘π‘ π‘’π‘›1) βˆ’ (1) =

πœ‹2 βˆ’ 1𝑒

!

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! π₯𝐧(-π’™πŸ + 𝟏 βˆ’ 𝒙)𝟏

πŸŽπ’…π’™

𝑒 = ln(-π‘₯! + 1 βˆ’ π‘₯) β†’ 𝑑𝑒 =

2π‘₯2√π‘₯! + 1

βˆ’ 1

√π‘₯! + 1 βˆ’ π‘₯𝑑π‘₯ β†’ 𝑑𝑒 =

π‘₯ βˆ’ √π‘₯! + 1√π‘₯! + 1 βˆ’ π‘₯

𝑑π‘₯ β†’ 𝑑𝑒 = βˆ’1𝑑π‘₯

𝑑𝑣 = 𝑑π‘₯ β†’ 𝑣 = π‘₯

= ! ln(-π‘₯! + 1 βˆ’ π‘₯) 𝑑π‘₯ = x βˆ™ ln(-π‘₯! + 1 βˆ’ π‘₯) βˆ’ !βˆ’π‘₯ 𝑑π‘₯ =

= x βˆ™ ln o-π‘₯! + 1 βˆ’ π‘₯p +π‘₯!

2 + π‘˜

! ln o-π‘₯! + 1 βˆ’ π‘₯p)

%𝑑π‘₯ = gx βˆ™ ln o-π‘₯! + 1 βˆ’ π‘₯p +

π‘₯!

2 O𝟎

𝟏

=

= P1 βˆ™ ln o-1! + 1 βˆ’ 1p +1!

2 Q βˆ’ P0 βˆ™ ln o-0! + 1 βˆ’ 0p +

0!

2 Q =

𝐿𝑛2 βˆ’12𝑒

!

! π’†πŸπ’™ βˆ™ 𝐜𝐨𝐬 𝒙 𝒅𝒙𝝅

𝟎

!𝑒!' cos π‘₯ 𝑑π‘₯ = 𝑠𝑒𝑛π‘₯ βˆ™ 𝑒!' βˆ’ 2!𝑒!' βˆ™ 𝑠𝑒𝑛π‘₯𝑑π‘₯

= 𝑠𝑒𝑛π‘₯ βˆ™ 𝑒!' βˆ’ 2 hβˆ’π‘’!' cos π‘₯ + 2!𝑒!' cos π‘₯ 𝑑π‘₯i =

En la soluciΓ³n encontramos nuevamente la integral del enunciado, se trata de una integral cΓ­clica.

𝐼 = 𝑠𝑒𝑛π‘₯ βˆ™ 𝑒!' + 2𝑒!' cos π‘₯ βˆ’ 4𝐼 β†’ 5𝐼 = 𝑠𝑒𝑛π‘₯ βˆ™ 𝑒!' + 2𝑒!' cos π‘₯ β†’

𝐼 =𝑠𝑒𝑛π‘₯ βˆ™ 𝑒!' + 2𝑒!' cos π‘₯

5 + π‘˜

𝑒 = 𝑒!'𝑑𝑣 = cos 𝑑π‘₯

β†’ 𝑑𝑒 = 𝑒!'𝑑π‘₯𝑣 = 𝑠𝑒𝑛π‘₯

PROCEDIMIENTO

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𝑒 = 𝑒!'𝑑𝑣 = 𝑠𝑒𝑛π‘₯𝑑π‘₯

β†’ 𝑑𝑒 = 2𝑒!'𝑑π‘₯𝑣 = βˆ’cos π‘₯

! π’†πŸπ’™ βˆ™ 𝐜𝐨𝐬 𝒙 𝒅𝒙𝝅

𝟎= g

𝑠𝑒𝑛π‘₯ βˆ™ 𝑒!' + 2𝑒!' cos π‘₯5 O

𝟎

𝝅

=

Pπ‘ π‘’π‘›πœ‹ βˆ™ 𝑒!, + 2𝑒!, cos πœ‹

5 Q βˆ’ P𝑠𝑒𝑛0 βˆ™ 𝑒!(%) + 2𝑒!(%) cos 0

5 Q = βˆ’2𝑒!, + 2

5

Ejercicio 4.- Realiza la siguiente integral utilizando los conocimientos sobre integrales trigonomΓ©tricas:

! 𝑠𝑒𝑛!π‘₯,

%𝑑π‘₯

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Ejercicio 5.- Calcular el Γ‘rea del recinto limitado por la grΓ‘fica de la funciΓ³n

𝑓(π‘₯) = π‘₯! βˆ’ 4, el eje OX y la recta π‘₯ = 3.

Representamos la curva 𝑦 = π‘₯! βˆ’ 4 , para ello podemos calcular el vΓ©rtice, que coincidirΓ‘ con el valor de mΓ‘ximo o el mΓ­nimo de la funciΓ³n:

𝑦9 = 2π‘₯ β†’ 𝑦9 = 0 β†’ 2π‘₯ = 0 β†’ π‘₯ = 0

Para saber la imagen de este vΓ©rtice, debemos de sustituir este valor en la funciΓ³n:

𝑓(0) = 0! βˆ’ 4 = βˆ’4 β†’ (0,βˆ’4)𝑉𝐸𝑅𝑇𝐼𝐢𝐸

Ahora debemos de calcular los puntos de corte de la funciΓ³n con los ejes:

π‘₯ 𝑦 0 𝑦 = 0! βˆ’ 4 = βˆ’4

0 = π‘₯! βˆ’ 4 β†’ π‘₯ = οΏ½+2βˆ’2 0

! π‘₯! βˆ’ 4"

!𝑑π‘₯ =

gπ‘₯"

3 βˆ’ 4π‘₯O!

"

=

R3"

3 βˆ’ 4(3)S βˆ’ R2"

3 βˆ’ 4(2)S =

=73𝑒

!

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Ejercicio 6.- Calcular el Γ‘rea encerrada por la curva 𝑦 = π‘₯! βˆ’ 4π‘₯ y la recta 𝑦 = 2π‘₯ βˆ’ 5.

Representamos cada funciΓ³n:

𝑦 = π‘₯! βˆ’ 4π‘₯

β†’ 𝑦9 = 2π‘₯ βˆ’ 4

𝑦9 = 0 β†’ 2π‘₯ βˆ’ 4 = 0 β†’ π‘₯ = 2

En el punto π‘₯ = 2vamos a tener un mΓ‘ximo o un mΓ­nimo (vΓ©rtice), debemos de calcular su imagen:

𝑓(2) = 2! βˆ’ 4(2) = βˆ’4

En el punto (2, βˆ’4)π‘’π‘ π‘’π‘™π‘£Γ©π‘Ÿπ‘‘π‘–π‘π‘’π‘‘π‘’π‘™π‘Žπ‘π‘Žπ‘Ÿπ‘Žπ‘π‘œπ‘™π‘Ž.

Calculamos los puntos de corte:

π‘₯ 𝑦 0 𝑦 = 0! βˆ’ 4(0) = 0

0 = π‘₯! βˆ’ 4π‘₯ β†’ π‘₯ = οΏ½04 0

𝑦 = 2π‘₯ βˆ’ 5

π‘₯ 𝑦 0 βˆ’5 1 βˆ’3

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Ahora debemos de calcular los puntos de corte entre las dos funciones para saber entre

que dos valores tienen que estar definida la integral.

�𝑦 = π‘₯! βˆ’ 4π‘₯𝑦 = 2π‘₯ βˆ’ 5 β†’ π‘₯! βˆ’ 4π‘₯ = 2π‘₯ βˆ’ 5 β†’ π‘₯! βˆ’ 6π‘₯ + 5 = 0 β†’ οΏ½π‘₯ = 1

π‘₯ = 5

! 2π‘₯ βˆ’ 5 βˆ’ (π‘₯! βˆ’ 4π‘₯):

)𝑑π‘₯ = ! βˆ’π‘₯! + 6π‘₯ βˆ’ 5𝑑π‘₯ =

:

)

gβˆ’π‘₯"

3 + 3π‘₯! βˆ’ 5π‘₯O)

:

= Rβˆ’5"

3 + 3(5)! βˆ’ 5(5)S βˆ’ Pβˆ’(1)"

3 + 3(1)! βˆ’ 5Q =

323 𝑒!

Ejercicio 7.- Determinar el Γ‘rea encerrada por las grΓ‘ficas de las funciones:

𝑓(π‘₯) = 6π‘₯ βˆ’ π‘₯!; 𝑔(π‘₯) = π‘₯! βˆ’ 2π‘₯

Cuando trabajamos con dos funciones polinΓ³micas de grado dos, es muy sencillo

determinar que funciΓ³n actΓΊa como tapa superior y cual como tapa inferior en el calculo

del Γ‘rea, ya que, conocemos con es la representaciΓ³n de cada funciΓ³n.

La funciΓ³n que tiene el signo menos con la x elevada al cuadrado es la tapa superior, por

el contrario, la que tiene la x al cuadrado positiva, es la tapa inferior. Lo ΓΊnico que

necesitamos saber, son los puntos de corte entre ambas funciones para determinar el

Γ‘rea:

�𝑦 = 6π‘₯ βˆ’ π‘₯!

𝑦 = π‘₯! βˆ’ 2π‘₯β†’ 6π‘₯ βˆ’ π‘₯! = π‘₯! βˆ’ 2π‘₯ β†’ βˆ’2π‘₯! + 8π‘₯ = 0 β†’ 2π‘₯(βˆ’π‘₯ + 4) = 0 β†’

β†’ οΏ½π‘₯ = 0π‘₯ = 4

Estos son los valores entre los que estarΓ‘ el Γ‘rea:

! 6π‘₯ βˆ’ π‘₯! βˆ’ (π‘₯! βˆ’ 2π‘₯)*

%𝑑π‘₯ = ! βˆ’2π‘₯! + 8π‘₯

*

%𝑑π‘₯

= gβˆ’2π‘₯"

3 + 4π‘₯!O%

*

=

Pβˆ’2(4)"

3 + 4(4)!Q βˆ’ Pβˆ’2(0)"

3 + 4(0)!Q =643 𝑒!

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Ejercicio 8.- Calcula el Γ‘rea de la regiΓ³n limitada por la curva de ecuaciΓ³n

𝑦 = π‘₯(π‘₯ βˆ’ 1)(π‘₯ βˆ’ 2) y la recta 𝑦 = 0. Hacer un dibujo de esta regiΓ³n.

Para realizar la representaciΓ³n grΓ‘fica de estas funciones, quizΓ‘s puedas tener algΓΊn

problema con 𝑦 = π‘₯(π‘₯ βˆ’ 1)(π‘₯ βˆ’ 2) pero veras lo sencillo que es:

Primero calculamos los puntos de corte con los ejes:

π‘₯ 𝑦

0 𝑦 = 0(0 βˆ’ 1)(0 βˆ’ 2) = 0

0 = π‘₯(π‘₯ βˆ’ 1)(π‘₯ βˆ’ 2) β†’ π‘₯ = οΏ½π‘₯ = 0π‘₯ = 1π‘₯ = 2

0

Cuando ya tenemos los cΓ‘lculos de los puntos de corte hechos, deberemos de calcular

los mΓ‘ximos y mΓ­nimos de la funciΓ³n:

𝑦 = π‘₯(π‘₯ βˆ’ 1)(π‘₯ βˆ’ 2) β†’ 𝑦 = (π‘₯! βˆ’ π‘₯)(π‘₯ βˆ’ 2) β†’ 𝑦 = π‘₯" βˆ’ 3π‘₯! + 2π‘₯

𝑦9 = (2π‘₯ βˆ’ 1)(π‘₯ βˆ’ 2) + (π‘₯! βˆ’ π‘₯)(1) β†’ 𝑦9 = 2π‘₯! βˆ’ 4π‘₯ βˆ’ π‘₯ + 2 + π‘₯! βˆ’ π‘₯

𝑦9 = 3π‘₯! βˆ’ 6π‘₯ + 2

Tenemos que igualar ahora la derivada a cero para poder hallar los puntos de los

posibles mΓ‘ximos o mΓ­nimos:

𝑦9 = 0 β†’ 3π‘₯! βˆ’ 6π‘₯ + 2 = 0 β†’ π‘₯ =

⎩βŽͺ⎨

βŽͺ⎧3 + √3

33 βˆ’ √33

Vamos a calcular la segunda derivada para comprobar cada punto si es un mΓ‘ximo o un

mΓ­nimo:

𝑦99 = 6π‘₯ βˆ’ 6

𝑓′′ P3 + √33 Q > 0 β†’ π‘šΓ­π‘›π‘–π‘šπ‘œ

𝑓′′ P3 βˆ’ √33 Q < 0 β†’ π‘šΓ‘π‘₯π‘–π‘šπ‘œ

Con esta informaciΓ³n podemos hacer una representaciΓ³n de la funciΓ³n aproximada:

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Como puedes comprobar, vamos a tener dos Γ‘reas. Una que se encuentra por encima

del eje OX que esta definida desde π‘₯ = 0; β„Žπ‘Žπ‘ π‘‘π‘Žπ‘₯ = 1 y otra funciΓ³n que esta por

debajo del eje OX que esta definida desde π‘₯ = 1; β„Žπ‘Žπ‘ π‘‘π‘Žπ‘₯ = 2

! 𝑓(π‘₯) βˆ’ 0𝑑π‘₯ +)

%! 0 βˆ’ 𝑓(π‘₯)!

)𝑑π‘₯

! π‘₯(π‘₯ βˆ’ 1)(π‘₯ βˆ’ 2)dx)

%+! βˆ’[π‘₯(π‘₯ βˆ’ 1)(π‘₯ βˆ’ 2)]

!

)𝑑π‘₯

! π‘₯" βˆ’ 3π‘₯! + 2π‘₯)

%𝑑π‘₯ +! βˆ’π‘₯" + 3π‘₯! βˆ’ 2π‘₯

!

)𝑑π‘₯ =

gπ‘₯*

4 βˆ’ 3π‘₯"

3 + π‘₯!O%

)

+ gβˆ’π‘₯*

4 + 3π‘₯"

3 βˆ’ π‘₯!O)

!

=

14 +

14 =

12𝑒

!

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Ejercicio 9.- Representar grΓ‘ficamente el recinto plano limitado por la recta π‘₯ βˆ’ 𝑦 = 1

y por la curva de ecuaciΓ³n 𝑦 = √π‘₯ βˆ’ 1. Calcular su Γ‘rea.

Recuerda que para representar una ecuaciΓ³n de este tipo 𝑦 = √π‘₯ βˆ’ 1 tenemos que calcular el dominio:

π‘₯ βˆ’ 1 β‰₯ 0 β†’ π‘₯ β‰₯ 1

π·π‘œπ‘šπ‘¦ = [1,∞)

Ahora solamente debemos de hacer una tabla de valores, sabiendo cual es el dominio:

π‘₯ 𝑦 1 0 5 2 10 3

Para representar la otra funciΓ³n π‘₯ βˆ’ 𝑦 = 1 β†’ 𝑦 = π‘₯ βˆ’ 1 tenemos que hacer una tabla de valores y ya estarΓ­a hecha la representaciΓ³n:

π‘₯ 𝑦 1 0 5 4 10 9

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Ahora debemos de calcular los puntos entre los que estarΓ‘ definida la integral, para eso

debemos de igualar las dos funciones y resolver el sistema:

�𝑦 = √π‘₯ βˆ’ 1𝑦 = π‘₯ βˆ’ 1

β†’ √π‘₯ βˆ’ 1 = π‘₯ βˆ’ 1 β†’ π‘₯ βˆ’ 1 = (π‘₯ βˆ’ 1)! β†’

π‘₯ βˆ’ 1 = π‘₯! βˆ’ 2π‘₯ + 1 β†’ π‘₯! βˆ’ 3π‘₯ + 2 = 0 β†’ π‘₯ = οΏ½12

! √π‘₯ βˆ’ 1)

%βˆ™ (π‘₯ βˆ’ 1)𝑑π‘₯ = ! (π‘₯ βˆ’ 1)

)! βˆ™ (π‘₯ βˆ’ 1)𝑑π‘₯

)

%= ! (π‘₯ βˆ’ 1)

"!𝑑π‘₯

)

%=

X(π‘₯ βˆ’ 1)

:!

52

Y

%

)

= Z(1 βˆ’ 1)

:!

52

[ βˆ’ Z(0 βˆ’ 1)

:!

52

[ =25𝑒

!

Ejercicio 10.- Calcular el Ñrea del triangulo de vértices 𝐴(3,0), 𝐡(6,3), 𝐢(8,0)

Para realizar este ejercicio debemos de representar los puntos sobre los ejes y unir

dichos puntos para crear el triΓ‘ngulo.

Cuando ya tienes la representaciΓ³n

hecha, tienes que fijarte en lo siguiente:

El Γ‘rea que representa el triΓ‘ngulo por

debajo siempre esta definida la misma

funciΓ³n ( 𝑦 = 0) . Pero por encima,

primero tenemos la recta que une los

puntos A y B y despuΓ©s la recta que une

los puntos B y C.

Como ya te estarΓ‘s dando cuenta, debemos de calcular las dos rectas 𝐴𝐡𝑦𝐡𝐢:

Recta AB:

𝐴𝐡Β₯Β₯Β₯Β₯Β₯βƒ— = (3,3) β†’ π‘š =33 = 1

Sabiendo la pendiente, y recordando que la ecuaciΓ³n de una recta tiene esta estructura:

𝑦 = π‘šπ‘₯ + 𝑛

Calculamos el valor de 𝑛 sustituyendo uno de los dos puntos en la ecuaciΓ³n, es decir,

𝑦 = π‘₯ + 𝑛 β†’ 𝐴(3,0) β†’ 0 = 3 + 𝑛 β†’ 𝑛 = βˆ’3

La ecuaciΓ³n: 𝑦 = π‘₯ βˆ’ 3

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Hacemos el mismo procedimiento con los puntos B y C:

𝐡𝐢Β₯Β₯Β₯Β₯Β₯βƒ— = (2, βˆ’3) β†’ π‘š =βˆ’32

Sabiendo la pendiente, y recordando que la ecuaciΓ³n de una recta tiene esta estructura:

𝑦 = π‘šπ‘₯ + 𝑛

Calculamos el valor de 𝑛 sustituyendo uno de los dos puntos en la ecuaciΓ³n, es decir,

𝑦 = βˆ’32π‘₯ + 𝑛 β†’ 𝐴(8,0) β†’ 0 = βˆ’

32 (8) + 𝑛 β†’ 𝑛 = 12

La ecuaciΓ³n: 𝑦 = βˆ’ "!π‘₯ + 12

Vamos ahora a calcular las integrales definidas, una de π‘₯ = 3π‘Žπ‘₯ = 6 y la otra integral

de π‘₯ = 6π‘Žπ‘₯ = 8.

! π‘₯ βˆ’ 3𝑑π‘₯ +! βˆ’32π‘₯ + 12𝑑π‘₯

;

<

<

"

gπ‘₯!

2 βˆ’ 3π‘₯O"

<

+ gβˆ’3π‘₯!

4 + 12π‘₯O<

;

=92 + 3 =

152 𝑒!

Ejercicio 11.- Hallar el Γ‘rea del recinto plano y limitado por la parΓ‘bola 𝑦 = 4π‘₯ βˆ’ π‘₯! y las tangentes a la curva en los puntos de intersecciΓ³n con el eje OX.

Lo primero que haremos serΓ‘ calcular los puntos de corte de la funciΓ³n con el eje OX, ya

que en esos puntos serΓ‘ donde debamos de calcular las rectas tangentes para

posteriormente realizar el calculo del Γ‘rea:

Puntos de corte eje 𝑂𝑋(𝑦 = 0) β†’ 0 = 4π‘₯ βˆ’ π‘₯! β†’ 0 = π‘₯(4 βˆ’ π‘₯) β†’ π‘₯ = οΏ½04

Ahora tenemos que realizar el calculo de las rectas tangentes, tal y como hemos

aprendido en temas anteriores, puedes encontrar el esquema en la pagina web de la

academia c2academia.com

𝑒𝑛π‘₯ = 0 β†’

𝑦 = 𝑓(0) + 𝑓9(0)(π‘₯ βˆ’ 0) β†’

𝑦 = 4π‘₯

𝑒𝑛π‘₯ = 4 β†’

𝑦 = 𝑓(4) + 𝑓9(4)(π‘₯ βˆ’ 4) β†’

𝑦 = βˆ’4π‘₯ + 16

Ahora hacemos la representaciΓ³n de las

tres funciones:

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Date cuenta ahora de lo siguiente; por encima del Γ‘rea que encierran las tres funciones

tenemos dos funciones, y por debajo siempre tenemos una ΓΊnica funciΓ³n:

Por tanto, vamos a tener que diferenciar dos integrales: una de π‘₯ = 0π‘Žπ‘₯ = 2 y otra

integral de π‘₯ = 2π‘Žπ‘₯ = 4

! 4π‘₯ βˆ’!

%(4π‘₯ βˆ’ π‘₯!)𝑑π‘₯ +! βˆ’4π‘₯ + 16 βˆ’ (

*

!4π‘₯ βˆ’ π‘₯!)𝑑π‘₯

! π‘₯!𝑑π‘₯!

%+! π‘₯! βˆ’ 8π‘₯ + 16

*

!𝑑π‘₯

= gπ‘₯"

3 O%

!

+ gπ‘₯"

3 βˆ’ 4π‘₯! + 16π‘₯O!

*

=83 +

83 =

163 𝑒!

Ejercicio 12.- Calcula el Γ‘rea encerrada por la curva 𝑦 = π‘₯(6 βˆ’ π‘₯) y la recta de ecuaciΓ³n 𝑦 = π‘₯

Cuando el enunciado no nos diga que debemos de representar las grΓ‘ficas podemos realizar el ejercicio interpretando y sabiendo como se comportan las funciones:

𝑦 = 6π‘₯ βˆ’ π‘₯!

Esta funciΓ³n es una parΓ‘bola en la que las ramas van hacia abajo ya que el signo del monomio π‘₯! es negativo, por lo tanto, esta funciΓ³n a la hora de realizar el calculo del Γ‘rea actuara como funciΓ³n que va por encima (tapa).

Por tanto, la recta actuara como funciΓ³n que va por debajo:

Para saber entre que dos valores esta definida la integral, debemos de igualar las dos funciones:

�𝑦 = 6π‘₯ βˆ’ π‘₯!𝑦 = π‘₯ β†’ 6π‘₯ βˆ’ π‘₯! = π‘₯ β†’ 5π‘₯ βˆ’ π‘₯! = 0 β†’ οΏ½π‘₯ = 0

π‘₯ = 5

Ahora que ya sabemos entre que dos valores esta definida la integral, y tambiΓ©n sabemos que funciΓ³n va por encima y cual por debajo, entonces;

! 6π‘₯ βˆ’ π‘₯! βˆ’ π‘₯:

%𝑑π‘₯ = ! 5π‘₯ βˆ’ π‘₯!

:

%𝑑π‘₯ = g

5π‘₯!

2 βˆ’π‘₯"

3 O%

:

=

P5(5)!

2 βˆ’(5)"

3 Q βˆ’ P5(0)!

2 βˆ’(0)"

3 Q =1252 βˆ’

1253 =

375 βˆ’ 2506 =

1256 𝑒!

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Ejercicio 13.- Calcula el Γ‘rea que encierra la siguiente curva y la recta:

𝑦! = π‘₯; π‘Ÿ-. 𝐴(1, βˆ’1)𝐡(4,2)

Lo primero que podemos hacer es crear la recta que pasa por los puntos A y B:

𝐴𝐡Β₯Β₯Β₯Β₯Β₯βƒ— = (3,3) β†’ π‘š =33 = 1

Sabiendo que la pendiente es tres y que la expresiΓ³n de una recta es: 𝑦 = π‘šπ‘₯ + 𝑛

𝑦 = π‘₯ + 𝑛 β†’ 𝐴(1,βˆ’1) β†’ βˆ’1 = 1 + 𝑛 β†’ 𝑛 = βˆ’2

Por tanto,

𝑦 = π‘₯ βˆ’ 2

Ahora vamos a representar la curva con la que estamos trabajando:

𝑦! = π‘₯ β†’ 𝑦 = ±√π‘₯

Lo primero que debemos de hacer para representar esta funciΓ³n es, calcular el dominio.

π‘₯ β‰₯ 0 β†’ π·π‘œπ‘šπ‘¦ = [0,∞)

Por lo tanto, lo ΓΊltimo que debemos de hacer es crear una tabla de valores.

π‘₯ 𝑦

4 Β±2

9 Β±3

16 Β±4

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Como puedes comprobar, vamos a tener que calcular dos integrales definidas, ya que

por debajo del Γ‘rea que encierran las funciones tenemos dos funciones diferentes;

primero la azul y despuΓ©s la verde.

Para saber los puntos entre los que estarΓ‘ definida cada integral debemos de igualar las

funciones:

οΏ½ 𝑦 = √π‘₯𝑦 = π‘₯ βˆ’ 2 β†’βˆšπ‘₯ = π‘₯ βˆ’ 2 β†’ π‘₯ = (π‘₯ βˆ’ 2)! β†’ π‘₯ = π‘₯! βˆ’ 4π‘₯ + 4 β†’

π‘₯! βˆ’ 5π‘₯ + 4 = 0 β†’ π‘₯ = οΏ½14

! √π‘₯)

%𝑑π‘₯ +! √π‘₯ βˆ’ (π‘₯ βˆ’ 2)

*

)𝑑π‘₯ = X

π‘₯" !=

32Y

%

)

+ Xπ‘₯" !=

32

βˆ’π‘₯!

2 + 2π‘₯Y

)

*

=

g2√π‘₯"

3 O%

)

+ g2√π‘₯"

3 βˆ’π‘₯!

2 + 2π‘₯O)

*

=23 +

196 =

236 𝑒!

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Ejercicio 14.- JUNIO 2020 A4.- Dibujar la regiΓ³n encerrada por

𝑓(π‘₯) = π‘₯! βˆ’ 2π‘₯ + 1𝑦𝑔(π‘₯) = βˆ’π‘₯! + 5, y calcular el Γ‘rea de dicha regiΓ³n.

Lo primero que debemos hacer es representar las dos funciones, al ser polinomios de segundo grado son muy sencillas de representar. Únicamente con calcular el mÑximo o mínimo de cada función y los puntos de corte con los ejes es mas que suficiente.

La representaciΓ³n de estas funciones es la siguiente:

Cuando ya tienes la representaciΓ³n de las curvas y tienes determinado el Γ‘rea, debemos de calcular entre que valores habrΓ‘ que realizar la integral, para eso debemos de igualar las dos funciones:

�𝑦 = π‘₯! βˆ’ 2π‘₯ + 1𝑦 = βˆ’π‘₯! + 5

β†’ π‘₯! βˆ’ 2π‘₯ + 1 = βˆ’π‘₯! + 5 β†’ 2π‘₯! βˆ’ 2π‘₯ βˆ’ 4 = 0 β†’ οΏ½ π‘₯ = 2π‘₯ = βˆ’1

Recuerda que cuando vas a calcular un Γ‘rea que encierran dos funciones siempre es la integral de la funciΓ³n que va por encima menos la que va por debajo:

! (βˆ’π‘₯! + 5) βˆ’ (π‘₯! βˆ’ 2π‘₯ + 1)!

#)𝑑π‘₯

= ! βˆ’2π‘₯! + 2π‘₯ + 4𝑑π‘₯ = gβˆ’2π‘₯"

3 + π‘₯! + 4π‘₯O#)

!

=!

#)

hβˆ’2(8)3 + 4 + 8i βˆ’ g

βˆ’2(βˆ’1)3 + 1 βˆ’ 4O =

βˆ’16 + 12 + 243 βˆ’

+2 + 3 βˆ’ 123 = 9𝑒!

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Ejercicio 15.- JULIO 2020 A4.- Representar la regiΓ³n finita del plano limitada por la curva 𝑦 = 3 βˆ’ π‘₯! y por la recta 𝑦 = 2π‘₯.Calcular su Γ‘rea.

En este ejercicio lo primero que tenemos que hacer es representar las funciones que nos da el enunciado, por un lado, una funciΓ³n de primer grado que la representamos con una tabla de valores y la otra funciΓ³n, de segundo grado, que se representa calculando su mΓ‘ximo o mΓ­nimo y sus puntos de corte con los ejes.

Cuando ya tienes la representaciΓ³n y sabes cual es el Γ‘rea que debes de calcular, ΓΊnicamente necesitas saber, entre que valores tenemos que calcular la integral, para eso hacemos un sistema con las dos funciones:

�𝑦 = 2π‘₯

𝑦 = 3 βˆ’ π‘₯! β†’ 2π‘₯ = 3 βˆ’ π‘₯! β†’ π‘₯! + 2π‘₯ βˆ’ 3 = 0 β†’ οΏ½π‘₯ = βˆ’3π‘₯ = 1

! 3 βˆ’ π‘₯! βˆ’ 2π‘₯𝑑π‘₯ = g3π‘₯ βˆ’π‘₯"

3 βˆ’ π‘₯!O#"

)

= h3 βˆ’13 βˆ’ 1i βˆ’ hβˆ’9 βˆ’

βˆ’273 βˆ’ 9i =

323 𝑒

!)

#"


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