Vista previa del material en texto
ANÁLISIS MATEMÁTICO 2 Semana 2 Eduardo Quincho Flores ESCUELA NAVAL DEL PERÚ MARINA DE GUERRA DEL PERÚ DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN DE LA MARINA MÉTODOS DE INTEGRACIÓN POR PARTES Y CAMBIO DE VARIABLE ANÁLISIS MATEMÁTICO 2 BIBLIOGRAFÍA HAASER – LA SALLE – SULLIVAN (2003). Análisis Matemático II. México. Ed. Trillas. MITACC Máximo. Calculo III. 5ta Edición. Perú. PITA Claudio (1995) Cálculo Vectorial. México. Primera edición STEWART, James (2007). Calculo Diferencial e Integral. España. Ed. Mc. Graw – Hill https://matematicaavalo.jimdo.com/sesiones-de- clase/sesi%C3%B3n2/- Lic. Jose Ávalo https://matematicaavalo.jimdo.com/sesiones-de-clase/sesi%C3%B3n2/- ANÁLISIS MATEMÁTICO 2 MÉTODOS DE INTEGRACIÓN Al finalizar la sesión, el estudiante resuelve ejercicios y problemas vinculados al cálculo integral a través del método de sustitución algebraica y del método de integración por partes Logro ANÁLISIS MATEMÁTICO 2 Valor de Reventa El valor de reventa de una máquina industrial disminuye a una tasa que depende del tiempo. Cuando la máquina tiene t años, la tasa a la cual cambia su valor es dólares por año. Si originalmente la máquina valía $5 200, ¿cuánto valdrá cuando tenga 10 años? 𝑉´ 𝑡 = −960𝑒 −𝑡 5 ANÁLISIS MATEMÁTICO 2 Método de cambio de variable o sustitución Si 𝑦 = 𝑓(𝑢) es una función derivable de 𝑢, 𝑢 = 𝑔(𝑥) en una función derivable de 𝑥 y 𝐹 es una antiderivada de 𝑓, entonces: 1. Cambio de variable 2. Diferencial 3. Reemplazar en la integral 𝑓 𝑔(𝑥) ⋅ 𝑔´(𝑥)𝑑𝑥 = 𝑓 𝑢 𝑑𝑢 = 𝐹 𝑢 +C 4. Regresar a la variable 𝑥 𝑑𝑢 = 𝑔´ 𝑥 𝑑𝑥 𝑢 = 𝑔(𝑥) 𝑢 = 𝑔(𝑥) 𝑓 𝑔(𝑥) ⋅ 𝑔´(𝑥)𝑑𝑥 = 𝑓 𝑢 𝑑𝑢 = 𝐹 𝑢 +C ANÁLISIS MATEMÁTICO 2 Cambio de variable o sustitución - Ejercicios 1. න 𝑥3 + 5 8 (3𝑥2)𝑑𝑥 2. න 3𝑥2 − 5 𝑥3 − 5𝑥 𝑑𝑥 3. 1 8−3𝑥 𝑑𝑥 4. cos3𝜃 sen𝜃𝑑𝜃 5. න sec2 1 𝑥 𝑥2 𝑑𝑥 6. 𝑒𝑥sen 𝑒𝑥 𝑑𝑥 7. න𝑒𝑥 1 + 4𝑒𝑥𝑑𝑥 8. න ln𝑥 5 𝑥 𝑑𝑥 9. න 3𝑥2 𝑥3 − 2 𝑑𝑥 10. න sen ln𝑥 𝑥 𝑑𝑥 11. න𝑒tan𝑥sec2(𝑥)𝑑𝑥 12. නsen6𝜃 cos𝜃𝑑𝜃 ANÁLISIS MATEMÁTICO 2 El movimiento armónico amortiguado ¿Cómo determinaría la ecuación que describe la amortiguación de los resortes? La intensidad de amortiguación de los resortes de una moto lineal es estimado por 𝐴′ 𝑡 = −15𝑒−0.015𝑡sen𝑡 ANÁLISIS MATEMÁTICO 2 Método de integración por partes Por la formula de derivación de producto: Si integramos y acomodamos los términos, se obtiene la formula de integración por partes: 𝑑 𝑑𝑥 𝑓 𝑥 𝑔(𝑥) = 𝑓 𝑥 𝑔′ 𝑥 + 𝑔 𝑥 𝑓′(𝑥) න𝑓 𝑥 𝑔′ 𝑥 𝑑𝑥 = 𝑓 𝑥 𝑔 𝑥 − න𝑔 𝑥 𝑓′ 𝑥 𝑑𝑥 La fórmula para integración por partes, quizás es más fácil recordarla en la siguiente notación. Sea 𝑢 = 𝑓 𝑥 y 𝑣 = 𝑔(𝑥) luego, la fórmula se convierte en: න𝑢𝑑𝑣 = 𝑢𝑣 − න𝑣𝑑𝑢 ANÁLISIS MATEMÁTICO 2 Integración por partes - Ejercicios 1. න 𝑡𝑒𝑡 𝑑𝑡 2. න ln𝑥 𝑑𝑥 3. න𝑥sen 𝑥 𝑑𝑥 4. 𝑥sec2𝑥𝑑𝑥 5. 2𝑥 + 3 𝑒𝑥𝑑𝑥 7. න 𝑥 cos 2𝑥 𝑑𝑥 8. න 𝑥2 ln 3𝑥 𝑑𝑥 6. න𝑥2ln𝑥 𝑑𝑥 .9 𝑒𝑥cos(𝑥) 𝑑𝑥 10. sen𝑥 ln cos𝑥 𝑑𝑥 11. 𝑥 𝑒6𝑥𝑑𝑥 .12 ln𝑥 𝑥3 𝑑𝑥 ANÁLISIS MATEMÁTICO 2 METACOGNICIÓN ➢ ¿Qué hemos aprendido en esta sesión? ➢ ¿Para qué nos sirve el aprendizaje de este tema? ➢ ¿Qué estrategias hemos empleado para el desarrollo del tema? ➢ ¿Qué dificultades enfrentaste? y ¿cómo las solucionaste?