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Mate III ING Semana 07

Date post: 07-Jul-2018
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  • 8/19/2019 Mate III ING Semana 07

    1/22

    Matemática III

    (ING)

    Semana 7

    http://www.ue.edu.pe/http://www.ue.edu.pe/http://www.ue.edu.pe/http://www.ue.edu.pe/

  • 8/19/2019 Mate III ING Semana 07

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    Método de Integración por fracciones

    parciales

    Método de Integración por Partes

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  • 8/19/2019 Mate III ING Semana 07

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    Cuando se presente una integral de la forma:

      dx)x(Q)x(P

    1. GA[P(x)] < GA[Q(x)] Fracción propia

    2. Q(x) sea factor izable 

    con las siguientes características:

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    Entonces podemos utilizar el método algebraico de:

    Descomposic ión de una fracc iónen una suma de fracc iones parciales 

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    Por ejemplo:

    5x

    4

    3x

    7

    Es una suma de fracciones heterogéneas, cuya solución

    empieza calculando el mcm de los denominadores:

    )5x)(3x(

    47x3

    15x2x

    47x3

    2

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     Ahora haremos el proceso inverso, es decir, partiremos

    de la suma para llegar a las fracciones que dieron origena dicho resultado

    15x2x

    47x3

    2

    5x

    4

    3x

    7

    Proceso que se denomina descomposición de una

    fracción en una suma de fracciones parciales. Atendiendo al grado que presentan los factores del

    denominador se presentan cuatro casos:

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  • 8/19/2019 Mate III ING Semana 07

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    Caso 1: Factores lineales no repetidos

    Ejemplo 1:

        22 axdx

    k a x 

    a x 

    lna2 

    1

    a x 

    dx 

     :Rpta 2 2   

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    Ejemplo 2:

    dx6x5x2x

    26x20x4

    23

    2

     

    k 3 x 

     )2  x ( 1 x ln:Rpta

    2 7 

     

     

     

     

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    Caso 2: Factores lineales repetidos

    Ejemplo 1:

        2)1x(dxx

    k 1 x 

    11 x ln:Rpta  

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    Ejemplo 2:

     

    dx)1x(x

    1x3

    3

    k  x x

     x x  

    2)1(

    1

    1

    11ln2ln:Rpta

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    Caso 3: Factores cuadráticos no repetidos

    Ejemplo 1:

        )4x(xdx4

    2

      k 4 x ln2 

    1 x ln:Rpta

      2 

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    En resumen:

    1. Si el grado de P(x) es mayor o igual que el grado de

    Q(x); antes de aplicar los siguientes pasos deben

    dividirse los polinomios.

    2. Si el grado de  P(x) es menor que el grado de  Q(x);

    factorizar   Q(x) de manera que contenga factores

    lineales (ax + b) o factores cuadráticos (px 2  + qx + r)con discriminante negativo y agrupar los factores de

    manera que: Q(x) = (ax + b)m(px 2 + qx + r)n…

    Este método es aplicable a integrales de la forma:

    dx xQ

     x P  I 

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    En resumen:

    3. Aplicar las siguientes reglas:

    Regla a)Por cada factor de la forma  (ax + b)m, la descomposición en

    fracciones parciales contiene una suma de m fracciones de

    la forma:

    mm

    bax A

    bax A

    bax A

    ...2

    21

    Regla b)

    Por cada factor de la forma   (px2 + qx + r)n, la

    descomposición en fracciones parciales contiene una suma

    de n fracciones de la forma:

    n

    nn

    r qx px

     B x A

    r qx px

     B x A

    r qx px

     B x A

    22

    2

    22

    2

    11...

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    Ejercicios:

    1.

     

    dx  x  x  x 

    4 x 2 

    2 32.

    dx 

    1 x 3 x 2  x 

     x 2 

     

    dx 

     x  x 4

    1 x 

    3

    3

    3.

    dx

    1x5x4

    4xx5x2

    24

    23

        

     

     

    4.

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    Ejercicios:

    5.

    6.

    7.

    dx xx

    12x

    24  

    dx  18  x 9 x 2  x 

    153 x 20  x 46  x  x 4

    2 3

    2 34

     

    dx  

    1 x 2  x 

     x 

    2 4

    4

     

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    Método de Integración por fracciones parcialesMétodo de Integración por Partes

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  • 8/19/2019 Mate III ING Semana 07

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    Integración por partes

    Si u y v son funciones de x , entonces

    ( )´ ´ ´u v u v v u

     Al despejar se tiene´u v

      ´ ( )´ ´u v u v v u

    Integrando   ´ ´u v dx u vdx v u dx

    Nota:

    dv debe de contener a dx 

    u dv u v v du

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    Este método consiste en identificar a u como

    una parte de la integral y dv con el resto, con

    la pretensión de aplicar la formula obtenida, la

    integral del segundo miembro sea más fácil

    de obtener que la primera.

    u dv u v v du

    Integración por partes

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    19/22

    Ejemplo:

      dxe x  x2

     Halle

    21entonces.... ;

    2

     xd u d x v e

        xd ee x xd e x  x x x 2

    212

    212.... por tanto

    C ee x  x x

      2

    4

    12

    2

    1

    udv 

    dxedv xu x2 ; Hacemos  

    Solución:

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    20/22

    Halle ln  x dx

    1entonces.... ;du dx v x

     x

    1 por tanto .... ln ln x dx x x x dx

     x

    ln x x x C 

    u

    dv

    Hacemos ln ;u x dv dx

    Ejemplo:

    Solución:

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    Ejercicio: resuelva las siguientes integrales

    dx  x ln x  .2 2 

    dx e5  x 2  .1  x   

    dx 1 x 2 ln .3  

    dx e x  .4

    ax 2 

     

    dx e x a2  .5 2 

    ax 32 

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    22/22

    dx  )1 x ( 

    e x  .6  2 

     x 

     

    dx e .7  x 

    dx  x cos x  .8 2 

    dx senx e .9 x 

    dx  x arctan .10 

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