¿Que son las integrales definidas ? Definición
Definición: Sea f(x) una función continua y acotada en un intervalo cerrado [a,b]. Se llama integral definida de f(x) en [a,b] y se denomina como \int_{a}^{b}f(x) a un numero real que geográficamente es el area que queda encerrado bajo la curva que formaf(x) con el eje OX y la rectas x=a y x=b.
Formula para la integral definida
- Limite inferior de la integración : a
- Limite superior de la integración : b
Propiedades de las integrales definidas [pdf]
- \int_{a}^{a}f(x)dx=0
- \int_{a}^{b}f(x)dx=-\int_{b}^{a}f(x)dx
- Si f(x)\geq 0 en \left [ a,b \right ] -> \int_{a}^{b}f(x)dx\geq 0
- Si f(x)\leq 0 en \left [ a,b \right ] -> \int_{a}^{b}f(x)dx\leq 0
- Si c\in \left [ a,b \right ] ->\int_{a}^{b}f(x)dx=\int_{a}^{c}f(x)dx+\int_{c}^{b}f(x)dx
- Si f(x)\leq g(x) en \left [ a,b \right ] -> \int_{a}^{b}f(x)dx\leq\int_{a}^{b}g(x)dx
- \int_{a}^{a}\left [ f(x)\pm g(x ) \right ]dx=\int_{a}^{b}f(x)dx\pm \int_{a}^{b}g(x)dx
- \int_{a}^{a}k\cdot f(x)dx=k\cdot\int_{a}^{a}f(x)dx
¿Como resolver las integrales definidas paso a paso? Métodos de resolución
Regla de Barrow
Newton descubrió un método sencillo para la resolución de las integrales definidas dando lugar a la regla de Barrow o el primer teorema fundamental del calculo
Sea f(x) una funcion continua en [a,b] y sea F(x) una primitiva de f(x). Entonces:
F(x) es una primitiva de f(x) si F'(x) = f(x)Teorema del valor medio
Otro método para el calculo de integrales definidas es el teorema del valor medio:
Sea f(x) una función continua en un intervalo cerrado [a,b]. Entonces existe c\in (a,b) tal que
Teorema fundamental del calculo integral
Sea Sea f(x) una función continua en un intervalo cerrado [a,b] y sea F(x) una función integral que para todo x del intervalo [a,b] se define F(x)=\int_{a}^{b}f(t)dt. Entonces F(x) es derivable y F'(x)=f(x)
Áreas bajo una curva. Integrales definidas
Una única curva o función
El procedimiento para determinar el área que queda encerrada bajo una curva ( una función ) y el eje OX en un determinado intervalo [a,b] tenemos que calcular los puntos de corte de la función y el eje OX y estudiar el signo de la función en dicho intervalo.
Varias curvas o funciones
Para determinar el área encerrada por dos curvas y el eje OX en un intervalo cerrado [a,b] primero calcular los puntos de corte con dicho eje en el intervalo. Una vez hallado dichos puntos tenemos que estudiar en cada tramo que función queda por encima y cual por debajo de la otra.
Integrales definidas ejercicios resueltos paso a paso online [ PDF ] para bachillerato
Calcular las siguientes integrales definidas paso a paso mediante la regla de Barrow
Realizamos la integral del termino de dentro y seguimos la regla de Barrow
=\left [ \dfrac{x^4}{4}+x \right ]_{-2}^{2}=
=(\dfrac{2^4}{4}+2)-\dfrac{(-2)^4}{4}-2 =
6-2=4
Calculamos la integral del teermino de dentro ( en este caso el seno de x ) y continuamos con la regla de Barrow
=\left [ -\cos (x) \right ]_{0}^{2}=
=(-\cos(2)--\cos(0)) =
-cos(2)+1
Por la propiedad \int_{a}^{a}f(x)dx=0 , el resultado de esta integral definida es 0