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CÁLCULO INTEGRAL

Suma de Funciones – Cálculo de Primitivas

Integral de una suma de funciones: se integra término a término. Ejercicio 3 del repartido, la integral de 3x² + 4x³ entre 0 y 2, que da 24.

Qué aprenderás en esta clase

Integral de una suma de funciones: se integra término a término. Ejercicio 3 del repartido, la integral de 3x² + 4x³ entre 0 y 2, que da 24.

Qué se resuelve en esta clase

La clase presenta una propiedad nueva de las integrales: la integral de una suma es la suma de las integrales. Es la misma idea que se usó al derivar, cuando se derivaba término a término, y permite integrar cualquier polinomio. Se resuelve el ejercicio 3 del repartido: la integral entre 0 y 2 de 3x2+4x33x^2 + 4x^3.

Las dos propiedades que se usan

La primera ya se vio: una constante que multiplica una función puede salir fuera de la integral. La segunda es nueva: ∫(f+g)=∫f+∫g\int (f + g) = \int f + \int g. Al combinarlas se puede separar un polinomio en monomios, integrar cada uno con la regla de la potencia y sumar los resultados.

Resolución del ejercicio 3

El integrando es una suma de dos monomios, así que se plantean dos integrales. La primera es ∫023x2 dx=3∫02x2 dx=3⋅x33\int_0^2 3x^2 \, dx = 3 \int_0^2 x^2 \, dx = 3 \cdot \frac{x^3}{3}, que se simplifica a x3x^3. Evaluada entre 0 y 2 da 8−0=88 - 0 = 8. La segunda es ∫024x3 dx\int_0^2 4x^3 \, dx. Acá no hace falta sacar la constante: como la derivada de x4x^4 es 4x34x^3, la primitiva es directamente x4x^4. Evaluada entre 0 y 2 resulta 16−0=1616 - 0 = 16. Sumando las dos integrales, 8+16=248 + 16 = 24.

Cuándo sacar la constante y cuándo no

El video señala algo práctico: la constante se saca cuando molesta, y se deja adentro cuando ayuda. En este ejercicio, sacar el 3 simplificó la cuenta, mientras que con el 4 convenía reconocer directamente que x4x^4 es la primitiva. Más adelante, en los cambios de variable, habrá casos en los que incluso hace falta introducir una constante dentro de la integral.

La tabla de primitivas

Para el resto del curso conviene tener a mano la tabla de primitivas, que se descarga junto con el repartido. Incluye la primitiva de una constante, la de un polinomio, ∫eax+b dx=1aeax+b\int e^{ax+b} \, dx = \frac{1}{a} e^{ax+b}, ∫sin⁡x dx=−cos⁡x\int \sin x \, dx = -\cos x, ∫cos⁡x dx=sin⁡x\int \cos x \, dx = \sin x y ∫1x2+1 dx=arctg⁡(x)\int \frac{1}{x^2+1} \, dx = \operatorname{arctg}(x). Resolver con la tabla al lado es lo mismo que se hacía con la tabla de derivadas.

Comprobación

Una forma de verificar una integral es derivar la primitiva y ver si se vuelve al integrando: la derivada de x3+x4x^3 + x^4 es 3x2+4x33x^2 + 4x^3, que es el integrando original.