1. ¿Por qué integrar?

  • Primitiva (integral indefinida) = “operación inversa” de derivar; recupera la función original a partir de su ritmo de cambio.
  • Integral definida = “acumulador”: suma infinitas áreas de rectángulos muy finos. Permite:
    • Área bajo la curva.
    • Longitudes, volúmenes y trabajo físico.
    • Cambio neto de capital o población (integral de una tasa).

2. Primitivas: reglas imprescindibles

Regla básicaFórmulaEjemplo rápido
Potencia∫xn dx=x n+1n+1+C\displaystyle \int x^{n}\,dx = \frac{x^{\,n+1}}{n+1} + C∫xndx=n+1xn+1​+C (n ≠ –1)∫x4dx=x5/5+C∫x^4 dx = x^5/5 + C∫x4dx=x5/5+C
Raíz∫xα dx∫ x^{α}\,dx∫xαdx con α > –1∫√x dx=2×3/2/3+C∫√x\,dx = 2x^{3/2}/3 + C∫√xdx=2×3/2/3+C
seno/coseno∫sin⁡kx=−cos⁡kx/k∫\sin kx = -\cos kx /k∫sinkx=−coskx/k∫3sin⁡3x dx=−cos⁡3x+C∫3\sin 3x\,dx = -\cos 3x + C∫3sin3xdx=−cos3x+C
exponencial∫ekx=ekx/k∫e^{kx} = e^{kx}/k∫ekx=ekx/k∫4e4xdx=e4x+C∫4e^{4x} dx = e^{4x} + C∫4e4xdx=e4x+C
logarítmica(∫1/x,dx = \lnx

Linealidad ∫(af+bg) dx=a∫f dx+b∫g dx∫(af+bg)\,dx = a∫f\,dx + b∫g\,dx∫(af+bg)dx=a∫fdx+b∫gdx


3. Métodos prácticos para primitivas “no directas”

MétodoCuándo usarMini-esquema
Sustituciónalgo × f( algo )′1) u=g(x)u = g(x)u=g(x) 2) Sustituyes y ajustas dududu.
Por partesproducto (polin.×log, polin.×trig…)∫u dv=uv−∫v du∫u\,dv= u v – ∫v\,du∫udv=uv−∫vdu
Fracciones parcialesracional con grado(num)<grado(den)Descompón en sumas A/(x-a) + …
Trigonometríaraíces √(a2−x2)√(a²−x²)√(a2−x2), tangentes…Sustituciones seno/tan.

(Los pdf de ejercicios traen casos rubricados; copia el patrón que se repite más.)


4. Integral definida y Teorema Fundamental

∫abf(x) dx=F(b)−F(a)\boxed{\displaystyle \int_{a}^{b} f(x)\,dx = F(b) – F(a)}∫ab​f(x)dx=F(b)−F(a)​

donde FFF es cualquier primitiva de fff.

Contexto – simplifica: todo el “sumatorio infinitesimal” se reduce a dos evaluaciones.


5. Área entre curvas

  1. Busca la intersección f(x)=g(x)f(x)=g(x)f(x)=g(x) → límites.
  2. Área = ∫x1x2[f(x)−g(x)] dx∫_{x_1}^{x_2} \bigl[f(x)-g(x)\bigr]\,dx∫x1​x2​​[f(x)−g(x)]dx (arriba – abajo).
  3. Si piden “entre función y eje”: usa |f(x)| o trocea intervalos donde cambia signo.

6. Volúmenes de revolución (Ejes X o Y)

MétodoFórmula resumenCuándo
DiscosV=π∫ab[f(x)]2dxV = π∫_{a}^{b} [f(x)]^{2} dxV=π∫ab​[f(x)]2dxEje X; región sin hueco
ArandelasV=π∫(R2−r2)dxV = π∫ (R^{2} – r^{2}) dxV=π∫(R2−r2)dxCon “agujero”
Capas cilíndricasV=2π∫xf(x)dxV = 2π∫ x f(x) dxV=2π∫xf(x)dxRevolución alrededor eje Y

(Derivado en Tema 12 PDF: ejemplos del cono, esfera parcial.)


7. Aproximación numérica exprés

ReglaFórmulaError típico
TrapeciosA≈h/2(y0+2y1+…+yn)A ≈ h/2 (y₀+2y₁+…+y_n)A≈h/2(y0​+2y1​+…+yn​)O(h2)O(h²)O(h2)
SimpsonA≈h/3(y0+4y1+2y2+…+yn)A ≈ h/3 (y₀+4y₁+2y₂+…+y_n)A≈h/3(y0​+4y1​+2y2​+…+yn​) (n par)O(h4)O(h^4)O(h4)

Útil cuando la primitiva no existe en forma elemental (ej.: ∫e^{−x²}).


8. Errores frecuentes

ErrorSolución directa
Olvidar + C en indefinidaAñade constante antes de pasar a otro paso
Cambiar signo del límite inferior al sustituirEscribe siempre F(b)−F(a)F(b)-F(a)F(b)−F(a) con paréntesis
Integrar potencia con n = –1 con fórmula generalCaso especial: ∫1/x = ln
No revisar quién va “arriba-abajo” en áreasDibuja mini-gráfica o tabla de valores

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *