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I.- DERIVADAS1.- encontrar la derivada de las funciones siguientes, usando solamente la definición de derivada:
a) f ( x )=√x2+3 x−e2x (yendi)solucion
f ' ( x )=límh→0
(√( x+h )2+3 ( x+h )−e2 ( x+h )−√x2+3 x−e2x )h
f ' ( x )=límh→0
(√( x+h )2+3 ( x+h )−e2 ( x+h )−√x2+3 x−e2x ) (√( x+h )2+3 ( x+h )−e2 ( x+h )+√x2+3 x−e2x )h(√ ( x+h )2+3 (x+h )−e2 ( x+h)+√ x2+3 x−e2 x)
f ' ( x )= límh→ 0
(√( x+h )2+3 ( x+h )−e2 ( x+h ))2−(√x2+3 x−e2x )2
h (√( x+h )2+3 ( x+h )−e2( x+h)+√x2+3 x−e2x )
f ' ( x )=límh→0
(( x+h )2+3 ( x+h )−e2 ( x+h )−x2−3x+e2x )h (√ ( x+h )2+3 ( x+h )−e2 ( x+h )+√x2+3 x−e2x )
f ' ( x )=límh→0
(x2+h2+2xh+3x+3h−e2 (x +h)−x2−3 x+e2x )h (√ ( x+h )2+3 ( x+h )−e2 ( x+h )+√x2+3x−e2x)
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f ' ( x )=límh→0
(h2+2xh+3h−e2 ( x+h )+e2 x)h (√ ( x+h )2+3 ( x+h )−e2 ( x+h )+√x2+3 x−e2x )
f ' ( x )=límh→0
h2+2 xh+3h
h (√ ( x+h )2+3 ( x+h )−e2 ( x+h )+√x2+3 x−e2x )+ lím
h→0
e2x−e2 ( x+h )
(√ (x+h )2+3 ( x+h )−e2 (x+h)+√ x2+3 x−e2x )
f ' ( x )=límh→0
h+2 x+3
(√( x+h )2+3 ( x+h )−e2 ( x+h )+√x2+3 x−e2x )+ lím
h→0
e2x−e2 ( x+h )
(√ (x+h )2+3 ( x+h )−e2 (x +h)+√ x2+3 x−e2x )Reemplazamos el valor de h=0
f ' ( x )= 0+2 x+3
(√ ( x+0 )2+3 ( x+0 )−e2 ( x+0 )+√x2+3 x−e2x )+ e2x−e2 ( x+0 )
(√ (x+0 )2+3 ( x+0 )−e2( x+0)+√ x2+3 x−e2x )
f ' ( x )= 2 x+32√x2+3 x−e2x
+ 2e2x
2√x2+3 x−e2x
f ' ( x )= 2x+3+2e2x
2√x2+3 x−e2x
b) g ( x )=3√ x3−2x2+x (carlos)solucion
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g ' ( x )=límh→0
3√( x+h )3−2 (x+h )2+ (x+h )−3√ x3−2x2+xh
Como el índice de los radicales es 3; entonces aplicamos el criterio de factor Racionalizarte. al numerador por lo cual.
( 3√( x+h )3−2 (x+h )2+ (x+h ) )2+ 3√ ( x+h )3−2 ( x+h )2+ ( x+h ) . 3√ x3−2 x2+x+( 3√x3−2 x2+x )2=F . R .
Es decir:
g ' ( x )=límh→0
( 3√ ( x+h )3−2 ( x+h )2+( x+h )− 3√x3−2 x2+x )F .R
h(F .R)
g ' ( x )=límh→0
( 3√ ( x+h )3−2 ( x+h )2+( x+h ) )3−( 3√ x3−2 x2+x )3
h(F . R)
g ' ( x )=límh→0
x3+3 x2h+3x h2+h3−2x2−2h2−4 xh+x+h−x3+2x2−xh (F . R)
g ' ( x )=límh→0
3x2h+3 xh2+h3−2h2−4 xh+hh (F .R )
g ' ( x )=límh→0
h (3 x2+3 xh+h2−2h2−4 x+1 )
h( 3√ ( x+h )3−2 ( x+h )2+( x+h ) )2+ 3√( x+h )3−2 ( x+h )2+( x+h ) . 3√x3−2x2+x+( 3√ x3−2x2+x )2
Reemplazando cuando h=0
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g ' ( x )=(3 x2+3 x (0)+(0)2−2(0)2−4 x+1 )
( 3√ ( x+0 )3−2 ( x+0 )2+( x+0 ) )2+ 3√( x+0 )3−2 ( x+0 )2+( x+0 ) . 3√x3−2 x2+x+( 3√ x3−2x2+x )2
g ' ( x )=(3 x2−4 x+1 )
( 3√ x3−2x2+x )2+ 3√ x
3−2x2+x .3√ x
3−2 x2+x+( 3√x
3−2 x2+x )2
g ' ( x )=(3x2−4 x+1 )
3√(x3−2x2+x )2+3√(x3−2x2+x )
2+3√( x3−2x2+x )
2
g ' ( x )=(3 x2−4 x+1 )
33√(x3−2 x2+ x )
2
c) h ( x )=5√2 x3−3x2+2 (heber)solucion
h ' ( x )=límh→0
5√2 ( x+h )3−3 (x+h )2+2−5√2x3−3 x2+2h
Como el índice de los radicales es 5;
Hacemos: A=2 ( x+h )3−3 ( x+h )2+2 y B=2 x3−3 x2+2
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→5√A4+ 5√A3 . 5√B+ 5√A2 .
5√B2+ 5√A .5√B3+ 5√B4=F . R
Es decir:
( 5√A−5√B ) ( F . R )=( A−B )
h' (x )=límh→0
2 ( x+h )3−3 (x+h )2+2−2 x3+3 x2−2h ( F . R )
h' (x )=límh→0
2x3+6 x2h+6 xh2+2h3−3x2−3h2−6 xh+2−2 x3+3 x2−2h ( F . R )
h' (x )=límh→0
6 x2h+6 x h2+2h3−3h2−6 xhh (F .R )
h' (x )=límh→0
h (6 x2+6 xh+2h2−3h−6x )h ( F . R )
=límh→0
(6 x2+6 xh+2h2−3h−6 x )5√A4+
5√A3.5√B+
5√A2 .5√B2+ 5√A .
5√B3+5√B4
Reemplazando el valor de h=o
h' (x )=(6 x2+6 x (0)+2 (0 )2−3(0)−6 x )
5√A4+5√A3 .
5√B+5√A2 .
5√B2+ 5√A .5√B3+
5√B4
h' (x )=(6 x2−6 x )
5√A4+5√A3 .
5√B+5√A2 .
5√B2+ 5√A .5√B3+
5√B4
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A=2 ( x+h )3−3 ( x+h )2+2A=2x3−3 x2+2=BReemplazando los valores
h' (x )=(6x2−6x )
5√(2 x3−3 x2+2 )4+ 5√ (2 x3−3 x2+2 )4+ 5√ (2 x3−3x2+2 )4+ 5√(2x3−3 x2+2 )4+ 5√(2 x3−3 x2+2 )4
h' (x )=(6 x2−6 x )
55√(2 x3−3 x2+2 )4
d) i (x )=3√x4+3x−√x2+9 x (carlos)solucion
i ' (x )=límh→o
3√( x+h )4+3 (x+h )−√ ( x+h )2+9 ( x+h )− 3√x4+3 x−√ x2+9 xh
i ' (x )=límh→o
[ ( 3√ (x+h )4+3 ( x+h )− 3√x4+3 x )h
−(√( x+h )2+9 ( x+h )−√x2+9 x )
h ]i ' (x )=lím
h→o
( 3√( x+h )4+3 ( x+h )−3√ x4+3 x )h
−límh→0
(√ ( x+h )2+9 ( x+h )−√x2+9 x )h
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A B
Resolviendo “A”
límh→o
( 3√ ( x+h )4+3 ( x+h )− 3√x4+3 x )h
FR=3√( x+h )4+3 (x+h )2+ 3√( x+h )4+3 ( x+h ) . 3√ x4+3 x+
3√x4+3 x2
límh→o
( 3√ ( x+h )4+3 ( x+h )− 3√x4+3 x ) ( 3√ (x+h )4+3 ( x+h )2+ 3√ (x+h )4+3 ( x+h ) . 3√x4+3 x+3√ x4+3 x2 )
h(F . R)
límh→o
3√( (x+h )4+3 ( x+h ) )3−3√(x 4+3x )3
h(F .R)=lím
h→o
( x+h )4+3 ( x+h )−x4−3 xh (F .R)
límh→o
x4+h4+6 x2h2+4 x3h+4 xh3+3 x+3h−x4−3 xh(F . R)
límh→o
h4+6 x2h2+4 x3h+4 xh3+3hh(F . R)
límh→o
h (h3+6 x2h+4 x3+4 x h2+3 )h(
3√ ( x+h )4+3 ( x+h )2+ 3√ ( x+h )4+3 ( x+h ) . 3√x4+3x+3√ x4+3 x2)
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límh→o
(h3+6 x2h+4 x3+4 x h2+3 )(3√ ( x+h )4+3 ( x+h )2+ 3√ ( x+h )4+3 ( x+h ) . 3√x4+3x+
3√ x4+3 x2)
Reemplazando cuando h=0
¿((0)3+6 x2(0)+4 x3+4 x (0)2+3 )
(3√ ( x+0 )4+3 ( x+0 )2+ 3√ ( x+0 )4+3 ( x+0 ) . 3√ x4+3 x+
3√x4+3 x2)
A=(4 x3+3 )3√(x4+3 x )2
Resolviendo “B”
límh→0
(√ ( x+h )2+9 ( x+h )−√x2+9 x )h
límh→ 0
(√( ( x+h )2+9 ( x+h ) )2−√ (x2+9 x )2)h(√ ( x+h )2+9 ( x+h )+√ x2+9 x )
límh→0
( ( x+h )2+9 (x+h )−(x2+9 x ))h (√ ( x+h )2+9 ( x+h )+√ x2+9x )
límh→0
x2+h2+2xh+9x+9h−x2−9 x
h (√ ( x+h )2+9 ( x+h )+√ x2+9x )
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límh→ 0
h (h+2 x+9 )
h (√ ( x+h )2+9 ( x+h )+√ x2+9x )Reemplazando cuando h=0
¿(0+2x+9 )
(√ ( x+0 )2+9 ( x+0 )+√ x2+9 x )
B=(2x+9 )
2 (√ x2+9 x )
i' ( x )=A−B
i' ( x )=(4 x3+3 )3√ (x4+3 x )2
−(2 x+9 )
2 (√ x2+9x )
e) k ( x )=√cos (3 x) (carlos)solucion
k ' (x)=límh→0
√cos3 ( x+h )−√cos (3x )h
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k ' (x)=límh→0
√cos3 ( x+h )−√cos (3x )(√cos 3 ( x+h )+√cos (3x ))h(√cos 3 (x+h )+√cos (3x ))
k ' (x)=límh→0
(√cos3 ( x+h ))2−(√cos (3 x ) )2
h (√cos3 ( x+h )+√cos (3 x ) )
k ' ( x )=límh→0
cos3 ( x+h )−cos (3x )h (√cos3 ( x+h )+√cos (3 x ) )
=límh→0
cos3 x .cos3h−sen 3x . sen3h−cos (3 x )h (√cos3 ( x+h )+√cos (3 x ) )
k ' ( x )=límh→0
cos3 x (cos 3h−1 )−sen 3x . sen3h
h (√cos3 (x+h )+√cos (3 x ))
k ' ( x )=límh→0
cos3 x (cos 3h−1 )h (√cos3 ( x+h )+√cos (3 x ) )
−límh→0
sen3x . sen3h
h (√cos3 ( x+h )+√cos (3 x ) )
k ' ( x )=−cos3 x límh→0
(1−cos3h)
h (√cos 3 (x+h )+√cos (3 x ) )−sen3 x ( límh→ 0
sen 3h3h )( límh→ 0
3
h (√cos3 ( x+h )+√cos (3 x ) ) )k ' ( x )=−cos3 x lím
h→0
(1−cos23h)
h (√cos 3 (x+h )+√cos (3 x ) ) (1+cos3h)−sen 3x ( límh→ 0
sen3h3h )( límh→ 0
3
h (√cos3 ( x+h )+√cos (3x ) ) )
1
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k ' ( x )=−cos3 x límh→0
sen23h
h (√cos 3 (x+h )+√cos (3 x ) ) (1+cos3h)−¿ sen 3x ( límh→0
3
h (√cos3 ( x+h )+√cos (3 x ) ) )¿k ' ( x )=−cos3 x lím
h→0( sen 3h3h ) límh→0
3 sen3h
h (√cos 3 (x+h )+√cos (3 x ) ) (1+cos3h)−¿ s en3 x( límh→0
3
h (√cos 3 (x+h )+√cos (3x ) ) )¿Reemplazando cuando h=0
k ' ( x )=−cos3 x (1 ) (0 )−sen3x (1)( 3
√cos3 x+√cos (3x ) )k ' ( x )=0− 3 sen3 x
2√cos3 x
k ' ( x )=−3 sen3 x
2√cos3 x
f) l (x )=√sen ( x ) (josue)solucion
l '(x )=límh→0
√sen ( x+h )−√sen ( x )h
l '(x )=límh→0
√sen ( x+h )−√sen ( x )(√sen ( x+h )+√sen ( x ))h(√sen ( x+h )+√sen (x ))
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l '(x )=límh→0
(√sen ( x+h ))2−(√ sen ( x ))2
h (√sen ( x+h )+√sen ( x ) )
k ' ( x )=límh→0
sen ( x+h )−sen ( x )h (√sen ( x+h )+√sen ( x ) )
=límh→0
sen x .cosh+cos x . sen ( h )−cos xh (√cos (x+h )+√cos x )
k ' ( x )=límh→0
senx (cos h−1 )+cos x . sen (h )h (√sen (x+h )+√sen x )
k ' ( x )=límh→0
senx (cosh−1 )h (√sen ( x+h )+√sen x )
+ límh→0
cos x . sen ( h )h (√sen ( x+h )+√sen x )
k ' ( x )=(−sen x ) límh→0
(1−cos (h)) (1+cos(h))h (√sen ( x+h )+√sen x ) (1+cos (h))
+ (cos x ) límh→0
sen (h )h (√sen ( x+h )+√sen x )
k ' ( x )=(−sen x ) límh→ 0
(1−cos2(h))h (√sen ( x+h )+√sen x ) (1+cos (h))
+ (cos x )∗( lím→ 0
sen (h )h )∗(límh→0
1
h (√sen ( x+h )+√sen x ) )k ' ( x )=(−sen x ) lím
h→0
sen2h
h (√sen ( x+h )+√sen x ) (1+cos (h))+ (cos x )∗( lím→0
sen (h )h )∗(límh→0
1
h (√sen ( x+h )+√sen x ) )
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k ' ( x )=(−sen x )(límh→0
senhh )(límh→0
senh
(√sen ( x+h )+√sen x ) (1+cos (h ) ) )+(cos x )(lím→0 sen (h )h )( límh→0
1
(√sen ( x+h )+√sen x) )
Reemplazando cuando h=0
k ' ( x )=(−sen x ) (1 ) (0 )+(cos x )(1)( 1
√sen x+√sen x )k ' ( x )=(0)+( (cos x )
2√sen x )k ' ( x )= (cos x )
2√ sen x
g) m ( x )=tan3( 2 x3 ) (josue)
soluc ion
tan3( 2x3 )=sen3( 2 x
3 )cos3( 2x3 )
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m' (x)=límh→0
[ sen3( 2 (x+h )3 )
cos3( 2 ( x+h )3 )
−sen3( 2 x
3 )cos3( 2 x
3 ) ]h
=límh→0
sen3( 2 x+2h3 )∗cos3( 2x3 )−sen3( 2x3 )∗cos3( 2 x+2h
3 )h[cos3( 2 x+2h
3 )cos3( 2 x3 )]
m' (x)=límh→0
(sen ( 2x3 )cos ( 2h3 )+cos (2h3 )sen( 2 x3 ))
3
∗cos3(2 x3 )−sen3( 2 x
3 )∗(cos ( 2x3 )cos ( 2h3 )−sen( 2h3 )sen ( 2x3 ))3
h[cos3( 2 x+2h3 )cos3( 2 x
3 )]m' (x)=lím
h→0(sen3( 2 x3 )cos3( 2h3 )+cos3( 2h3 )sen3( 2 x
3 )+3 sen2( 2x3 )cos (2h3 )+3 sen (2 x3 )cos2( 2h3 ))∗cos3( 2 x
3 )
tan3 (2 x3 )=2∗33 tan2( 2x3 )=2 tan2( 2x3 )∗sec 2( 2 x
3 )Hacemos:
a=2x3
, b=2h3
, Sa=sen (a ) , Sb=sen (b ) ,Ca=cos (a ) y Cb=cos (b)
m' (x)=lím
h→ 0(Sa3Cb3+Ca3Sb3+3 Sa2Cb+3 SaCb2 )∗Ca3−Sa3 (Ca3Cb3−Sa3Sb3−3Ca2Cb2∗Sa .Sb+3Ca .Cb∗Sa2Sb2 )
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m' (x)=límh→0
(Sa3Cb3Ca3+Ca6Sb3+3Sa2CbCa3+3SaCb2Ca3 )−Ca3Cb3 Sa3+Sb3Sa6+3Ca2Cb2Sa4Sb−3Ca .CbSa5Sb2
m' (x)=límh→0
Sb3 (Ca6+Sa6 )+3Sb2 .Cb (SaCa5−CaSa5 )+3Cb2Sb (Sa2Ca4+Sa4Ca2 )h (C (a+b))3Ca3
m' (x)=límh→0
Sb3 (Ca6+Sa6 )h (C (a+b))3Ca3
+ límh→0
3 Sb2 .Cb (SaCa5−Ca Sa5 )h (C(a+b))3Ca3
+ límh→0
3Cb2Sb (Sa2Ca4+Sa4Ca2 )h (C (a+b))3Ca3
m' (x)=( límh→0
Sb2h3 )( límh→0
2Sb2 (Ca6+Sa6 )(C (a+b ) )3Ca3 )+(límh→0
Sb2h3 )( límh→0
2Sb .Cb (SaCa5−CaSa5)(C (a+b ) )3Ca3 )
+(límh→0
Sb2h3 )( límh→0
2Cb2 (Sa2Ca4+Sa4Ca2 )(C (a+b))3Ca3 )
m' (x)= (1 )∗(0 )+(1 ) (0 )+(1 )∗( límh→0
2Cb2Sa2Ca2 (Ca2+Sa2 )(C (a+b))3Ca3 )
m' ( x )=( límh→02)∗lím
h→0
Cb2Sa2
(C(a+b))3Ca
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m' ( x )=2∗límh→0
Cb2Sa2
(C(a+b))3Ca
Reemplazando cuando h=0
m' ( x )=2∗límh→0
cos ( 2h3 )2
sen( 2 x3 )
2
cos( 2 ( x+h )3 )
3
cos (2 x3 )
=¿2∗1∗sen (2 x
3 )2
cos( 2 ( x+0 )3 )
3
cos( 2 x3 )
¿
m' ( x )=2 sen ( 2x3 )
2
cos( 2 x3 )
4 =2 tan2 2x3
∗sec22x3
h) ñ ( x )=log(√ x) (josue)solucion
ñ '( x)=límh→0
log (√ x+h )−log(√ x)h
=límh→0
log √ x+hx
h
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ñ ' ( x )=log(límh→0(1+ hx )
12h)
ñ ' ( x )=log(límh→0(1+ hx )
1h12
xx )=¿ log( límh→0(1+ h
x )xh)límh →0 ( 12x )¿
ñ ' ( x )=[ límh→0( 12x )] [ log (e) ]
ñ ' ( x )= log (e)2 x
i) q ( x )=ln √3 x (josue)solucion
q ' ( x )=límh→0
ln √3 (x+h )−ln√3 xh
=límh→0
ln√ 3 (x+h )3 x
h
q ' ( x )=límh→0ln(1+ h
x )12h=ln( límh→0(1+ h
x )12h )=ln(límh→0(1+ h
x )1h12
xx )
q ' ( x )=ln(límh→0(1+ hx )
xh )límh →0( 12x )=[ límh→0( 12 x )] [ ln(e)]
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q ' ( x )= 12x
j) r ( x )=sech2(x ) (Porfi)solucion
sech(x )= 2
ex+e−x
r ' ( x )=límh→0( 4
(e( x+h)+e−( x+h ))2− 4
(e x+e− x )2 ) 1h
r ' ( x )=límh→0( 4 (e x+e−x )2−4 (e ( x+h)+e (−x+h ) )2
(e (x +h)+e−( x+h ) )2∗(e x+e−x )2 ) 1hr ' ( x )=4 lím
h→0( e2x+e−2x+2−e2 ( x+h )−e−2 ( x+h )−2
h (e( x+h)+e−( x+h ))2∗(ex+e− x)2 )
r ' ( x )=4 límh→0( e2x+ 1
e2 x−e2 ( x+h )− 1e2 ( x+h )
h (e ( x+h )+e−(x +h) )2∗(ex+e−x )2 )ANALISIS MATEMÁTICO III
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r ' ( x )=4 límh→0(
e4 x+1e2x
− e4 ( x+h )+1e2( x+h)
h (e ( x+h)+e−( x+h ) )2∗(ex+e−x )2 )r ' ( x )=4 lím
h→0( e4 x e2 ( x+h )+e2 ( x+h )−e2x e4 ( x+h)−e2 x
h (e ( x+h)+e−( x+h ) )2∗(ex+e−x )2 e2 xe2 (x +h) )r ' ( x )=4 lím
h→0( e6x+4h+e2x+2h−e6 x+4h−e2 x
h (e ( x+h)+e−( x+h ) )2 (ex+e−x )2 (e2x )e2 ( x+h ) )r ' ( x )=4 lím
h→ 0( e (6 x+2h)(1−e2h)+e2x (e2h−1)
h (e ( x+h)+e−( x+h ) )2 (ex+e−x )2 (e2x )e2 ( x+h ) )=8 límh→ 0( (e2h−1)2h
(e2x−e6 x+4h ))
r ' ( x )=8 límh→0
( (e2h−1 )2h ) lím
h→0( e2x−e6x+4h
(e( x+h)+e−( x+h ))2 (ex+e−x )2 (e2 x)e2 ( x+h ))
r ' ( x )= 8(e2x−e6 x)
(ex+e−x )4 . e4 x=16(e−2 x−e2x )
2 (ex+e−x )4 .
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r ' ( x )=( e
−2x−e2x
2)
( ex+e− x
2 )4
.
=−senh(2 x)cosh4 x
=−2 senh ( x ) .cosh (x)
cosh4 x
r ' ( x )=−2 senh ( x ) ¿ ¿coshx
.1
cosh2 x=−2 sech2 ( x ) . tanh (x)
k) s ( x )=coth3 ( x ) (Porfi)solucion
como :coth3 ( x )= cosh3 (x)
senh3(x )
s ' ( x )=limh→0 [ cosh
3 (x+h)senh3(x+h)
−cosh3 (x )senh3(x) ] 1h
s ' ( x )=limh→0 [ cosh3( x+h)senh3 x−cosh3 x senh3(x+h)
h (senh3(x+h) senh3 x) ]
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s ' ( x )=limh→0 [ (cosh ( x ) cosh (h )+se nh ( x ) senh (h ) )3 senh3 x−cosh3 x (senh (x ) cosh (h )+cosh ( x ) senh (h ) )3
h (senh3( x+h)senh3 x ) ]s ' ( x )=lim
h→0(cosh3 (x ) cosh3 (h )+3cosh2 ( x ) cosh2 (h ) . senh ( x ) senh (h )+3cosh ( x )cosh (h ) . senh2 ( x ) senh2 (h )+senh3 ( x ) senh3 (h ) ) senh3 x−cosh3 x (senh3 ( x )cosh3 (h )+3 senh2 (x ) cosh2 ( h ) .cosh ( x ) senh (h )+3 senh ( x )cosh (h ) .cosh2 senh2 (h )+cosh3 ( x ) senh3 (h ) )
Hacemos C=cosh () y S=senh ()
s ' ( x )=limh→ 0
[S3 x C3 ( x )C3 (h )+3S4 xC2 ( x ) C2 (h ) . S (h )+3C ( x )C (h ) . S5 ( x ) S2 (h )+S6 ( x ) S3 (h ) ]−[C3 xS3 ( x ) C3 (h )+3S2 (x ) C2 (h ) .C4 xS (h )+3S ( x ) C (h ) .C5( x)S2 (h )+C6 ( x ) S3 (h ) ]
s ' ( x )=limh→0 (−3S
2 ( x ) (S ( x )C2 (h ) S (h ) (−S2 ( x )+C2 ( x ) ))h (senh3(x+h)senh3 x )
+3CxCh.Sx S2h(S4 x−C4 x)
h (senh3(x+h) senh3 x)+
S3h(S5 ( x )−C5(x ))h (senh3(x+h)senh3 x) )
s' (x)=limh→0
−3S2 (x ) S ( x )C2 (h ) S (h )h (senh3(x+h)senh3 x )
+limh→0
3CxCh. Sx S2h(S4 x−C4 x )h (senh3(x+h)senh3 x )
+ lim h→0
S3h(S5 (x )−C5(x ))h (senh3(x+h) senh3 x)
s' (x )=−3( limh→0
Shh )∗( limh→0
S2 ( x )C2 ( h )C2 (x )(senh3 (x+h ) senh3 x ) )+3( limh→0
Shh )∗(limh→0
CxCh .Sx S2h (S4 x−C4 x )(senh3 ( x+h ) senh3 x ) )+3( limh→0
Shh )∗lim
h→0
S3h(S5 ( x )−C5( x))
h (senh3(x+h)senh3 x )
Reemplazando cuando h=0
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s' (x )=−3 S2 ( x )C2 ( x )12
(senh3 x senh3 x )+(1 ) (0 )+(1 ) (0 )=−3 senh2 (x ) cosh2 ( x )
(senh3 x senh3 x )=
−3cosh2 ( x )( senh2 x )
∗1
( senh2 x )
s' (x )=−3coth2(x)∗cosh2(x)
l) u ( x )=arccos ( x )(Porfi)solucion
y=arcos ( x )x=cos y
x= e iy+e−iy
22x= e2 iy+1
eiy
2 xe iy=e2iy+10=e2iy−2 xe iy+1Por la ecuación general
e iy=2 x±√4 x2−42
eiy=2x ±2√x2−12
→eiy=x+√ x2−1
iy ln e=ln ( x+√x2−1 )
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y=1iln ( x+√x2−1 )
Demuestremos “y”
y '=limh→0 ( 1i )∗¿ lim
h→ 0( ln (x+h )+√ (x+h )2−1−ln x+√ x2−1
h )¿
y '=1i
limh→0
1
h (ln [ ( x+h )+√ ( x+h )2−1x+√ x2−1 ])
y '=1i
limh→0
1
h (ln [1+ ( x+h )+√ ( x+h )2−1−x−√x2−1
x+√ x2−1 ])y '=1
i
limh→0
1
h (ln [1+ (h+√ (x+h )2−1−√ x2−1) (h+√ (x+h )2−1+√ x2−1)x+√x2−1 (h+√ (x+h )2−1+√ x2−1) ])
m) C ( x )=arctanh ( x ) (heber)solucion
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arctanh ( x )=12ln( 1+x1−x )
C ' ( x )=limh→0 ( 12 )∗¿ lim
h→0 ( ln( 1+x+h1−x−h )−ln ( 1+x
1−x )) 1h ¿
C ' ( x )=12limh→0
1h ( ln [ 1+ x+h
1−x−h1+x1−x
])=12 lim h→0
1h (ln (1+ x+h ) (1−x )
(1−x−h ) (1+x ) )
C ' ( x )=12lim
h→0
1h (ln (1+x+h−x−x2−xh )
(1−x−h+x−x2−xh ) )=12 lim h→0
1h (ln( 1+h−x2−xh
1−h−x2−xh ))C ' ( x )=1
2lim
h→0
1h (ln(1+ 1+h−x2−xh
1−h−x2−xh−1))
C ' ( x )=12lim
h→0ln(1+ 1+h−x2−xh−1+h+x2+xh
1−h−x2−xh )1h
C ' ( x )=12ln [ lim h→0(1+ 2h
1−h−x2−xh )1h.22.1−h− x2− xh1−h− x2− xh ]
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C ' ( x )=12ln [ lim h→0(1+ 2h
1−h−x2−xh )(1−h− x2−xh
2h )]lim h →0( 21−h− x2− xh)
C ' ( x )=12lim
h→0( 2
1−h−x2−xh ) ln e
C ' ( x )=12lim
h→0( 2
1−h−x2−xh )Reemplazando cuando h=0
C ' ( x )=12 ( 2
1−(0)−x2−x (0))C ' ( x )=1
2 ( 2
1−x2 )C ' ( x )= 1
1−x2
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n) D ( x )=arccoth ( x ) (carlos)solucion
arctanh ( x )=12ln( 1+x1−x )
D ' ( x )=limh→0 ( 12 )∗¿ lim
h→0 ( ln( 1+x+h1−x−h )−ln( 1+x
1−x )) 1h ¿
D ' ( x )=12limh→0
1h ( ln [ 1+x+h
1−x−h1+x1−x
])=12 lim h→0
1h ( ln (1+x+h ) (1−x )
(1−x−h ) (1+x ) )
D ' ( x )=12lim
h→0
1h ( ln (1+x+h−x−x2−xh )
(1−x−h+x−x2−xh ) )=12 lim h→0
1h ( ln( 1+h− x2− xh
1−h−x2−xh ))D ' ( x )=1
2lim
h→0
1h ( ln(1+ 1+h−x2−xh
1−h−x2−xh−1))
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D ' ( x )=12lim
h→0ln(1+ 1+h−x2−xh−1+h+x2+xh
1−h−x2−xh )1h
D ' ( x )=12ln [ lim h→0(1+ 2h
1−h−x2−xh )1h.22.1−h−x2−xh1−h−x2−xh ]
D ' ( x )=12ln [ lim h→0(1+ 2h
1−h−x2−xh )(1−h−x2−xh
2h )]lim h→0 ( 21−h−x2−xh )
D ' ( x )=12lim
h→0( 2
1−h−x2−xh ) ln e
D ' ( x )=12lim
h→0( 2
1−h−x2−xh )Reemplazando cuando h=0
D ' ( x )=12 ( 2
1−(0)−x2−x (0))D ' ( x )=1
2 ( 2
1−x2 )D ' ( x )= 1
1−x2
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II. DIFERENCIAlES1. Haciendo uso de la diferencial hallar lo siguiente:
a¿ 3√25 (yendi)
solucion
f ( x )= 3√xx0=27
f ' (x0 )h=f (x0+h )−f (x0 )f ' (x0 )h=f (27−2 )−f (27)
f (25 )=f (27 )+ f ' (27 )(−2)3√25=3+ 1
33√272
(−2)
3√25=3+−233
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2.9240≅ 2.9259
b) 3√67 (yendi)
solucionf (x+∆ x)=f (64+3)f ( x )= 3√x
f ´ (x)=1
33√x2
f (64 )= 3√64 = 4
f ´ (64)=1
33√642 =
148
∴ f (x+∆ x )=f (x)+ f ´ (x)∆ xf (64+3)=f (64)+f ´ (64)(3)
f (64+3)=3√64+ 1
33√642
(3)
f (64+3 )=4+ 348
3√67≅ 6516
3√25≅ 4.0625 3√25=4.0615
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c) 3√83 (yendi)
solucion
f ( x+∆x )=f (64+19)
f ( x )= 3√x= 3√64
f ' ( x )= 1
33√x2
= 13√(64)2
= 112
h=19
f ( x+∆x )=f ( x )+ f ' ( x )∗h
f (64+19 )=f (64 )+ f ' (64 )∗19
3√83= 3√64+ 13√642
∗19
3√83≅ 4+ 1948
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3√83≅ 21148
≅ 4.395
d) 4√17 (josue)
solucion
f ( x+∆x )=f (16+1)
f ( x )= 4√x=4√16
f ' ( x )= 1
44√x3
= 14√(16)3
= 132
h=1
f ( x+∆x )=f ( x )+ f ' ( x )∗h
f (16+1 )=f (16 )+ f ' (16 )∗1
4√17= 4√16+ 14√163
∗1
4√17≅ 2+ 132
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3√17≅ 6532
≅ 2.031
e) 4√15 (josue)
solucion
f ( x+∆x )=f (16−1)
f ( x )= 4√x=4√16
f ' ( x )= 1
44√x3
= 14√(16)3
= 132
h=−1
f ( x+∆x )=f ( x )+ f ' ( x )∗h
f (16+1 )=f (16 )+ f ' (16 )∗(−1)
4√15=4√16+ 14√163
∗(−1)
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3√15≅ 2− 132
3√15≅ 6332
≅ 1.9687
f) sen(28) (josue)
solucion
Dónde: sen(30 °−2 ° ) ; x = 30° , h = 2°
f(x) = sen x
f”(X) = cos(x)
f(x +¿ h) = hf”(x) +¿ f(x)
f(30 °−2 °) =¿ 2°)f”(30°) +¿ f(30°)
Convirtiendo: 2°( π180°
¿ = π90
f(28°) = −π90
. √32
+¿ 12
f(28°) = −0.030+0.5
f (28 °)=0.469
g) cos (27) (porfi)
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solucion
f ( x )=cos ( x)
x0=30
h=−3
f '( x0)h=f (x0+h )−f (x0 )
f (x0+h )=f (x0 )+ f ' (x0 )h
f (27 )=f (30 )+ f ' (30 )(−3)
f (27 )=cos (30 )+3 sen (30)
cos (27 )=√32
+ 3π180 (12 )
cos (27 )=0.89
h) tan(32) (porfi)
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solucion
f ( x )=tan (x)
x0=30
f ' (x0 )h=f (x0+h )−f (x0)
f ' (x0 )h=f (30+2 )−f (30)
f (32 )=f (30 )+ f ' (30 )(2Π180
)
tan (32 )=tan (30 )+ tan (30)' ( 2Π180
)
tan (32)= 1
√3+sec2(30)( 2Π
180)
tan (32 )≅ 1
√3+ 2Π135
i ¿cot29 ° (porfi)
solucion
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sea: x0=30 y h=1
f (x0+h )=f (x0 )+h f ' (x0)
f (29 )=f (30 )+h f ' (30)
f 29 °=cot (x0 )+hcot' (x0)
cot 29 °=cot (x0 )+hcsc2(x0)
cot 29 °=cot (30 )+csc2(30)
cot 29 °=√3+4( π180
)
cot 29 °≅ 1.0802
j ¿ sec62 (heber)
solucion
f (x+∆ x)=f (60+2)
f ( x )=secx
f ´ (x)=sec x . tan x
f (64 )=sec 60 = 2
f ´ (64)=sec60 . tan60 =2√3
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∴ f (x+∆ x )=f (x)+ f ´ (x)∆ x
f (60+2)=f (60)+f ´ (60)(2)
f (60+2)=sec 60+sec 60 . tan 60(2)
f (60+2 )=2+2√3 π180
(2)
sec62≅ 2+4√3 π180
sec62 ° ≅ 2.1209
k ¿ ln o .ooooooo5
i ¿eo .9 (heber)
solucion
f (x+∆ x)=f (eo.8+0.23406218261)
f ( x )=ex
f ´ (x)=1
ex
∴ f (x+∆ x )=f (x)+ f ´ (x)∆ x
f (eo .8+0.23406218261)=f (eo .8)+f ´ (eo .8)(0.23406218261)
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f (eo .8+0.23406218261)=eo .8+ 1
eo .8(0.23406218261)
f (eo.8+0.234062182612 )=2.22554092849+ 12.22554092849
(0.23406218261)
eo .9≅ 2.22554092849+0.1051709196
eo .9≅ 2.377250124
eo .9≅ 2.45960311116∎
m ¿arctan0.97 (carlos)
solucionf (x+∆ x)=f (1+(−0.03))f ( x )=arctan x
f ´ (x)=1
1+ x2
f (1 )=arctan (1) = 45
f ´ (1)=1
1+(1)2 =1
∴ f (x+∆ x )=f (x)+ f ´ (x)∆ x
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f (1+(−0,03))=f (1)+f ´ (−0.03)
f (1+(−0,03))=45+ 1
1+ (45 )2.
π108
(−0.03)
f (1+(−0,03))=45− 0.03 π
180(1+ (45 )2)
hallar la diferencial de las siguientes funciones:
a¿ f (x , y )=3√ x y2+cos3 (xy )+exsen(xy) (yendi)solucion
∂ f∂ x
= ∂∂ x
( 3√ x y2 )+ ∂∂ x
(cos3 ( xy ) )+ ∂∂x
(e¿¿ xsen(xy ))¿
∂ f∂ x
= ∂∂ x
(x1/3 y2 /3 )+3cos2(xy ) ∂∂ xcos( xy) ∂
∂xxy+ ∂
∂ xxsen(xy )(e¿¿ xsen (x y ))¿
∂ f∂ x
=133√( y
x )2
−3cos2(xy )sen (xy) y+(sen ( xy )+xcos (xy ) y )(e¿¿ xsen( xy))¿
∂ f∂ x
=133√( y
x )2
−3 ycos2(xy )sen(xy )+(sen ( xy )+xcos (xy ) y )(e¿¿ xsen ( xy ))¿
∂ f∂ y
= ∂∂ y
( 3√x y2 )+ ∂∂ y
(cos3 (xy ))+ ∂∂ y
(e¿¿ xsen(xy ))¿
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∂ f∂ y
= ∂∂ y
(x1 /3 y2/3 )+3cos2(xy ) ∂∂ ycos(xy ) ∂
∂ yxy+ ∂
∂ yxsen (xy)(e¿¿ xsen (xy ))¿
∂ f∂ x
=233√ xy−3cos2(xy )sen (xy) x+(xcos (xy )x )(e¿¿xsen (xy ))¿
∂ f∂ x
=233√ xy−3x cos2(xy)sen (xy )+(xcos (xy )x )(e¿¿xsen (xy ))¿
f ( x , y )=¿¿Suderivadaimplícita :
∂ f ( xy )=
−∂ f ( xy )∂ x
∂ f ( xy )∂ x
f ( x , y )=3√ x y2+c os3 ( xy )+e xsen(xy )
∂ f ( xy )=−13
3√( yx )
2
+3cos2 ( xy ) sen ( xy ) y− (sen (xy )+xcos(xy ) y)(e¿¿ xsen(xy))
233√ xy−3 xcos2(xy )sen(xy )+(xcos(xy )x )(e¿¿ xsen(xy ))¿
¿
b¿ g x , y=x y−2+ 3√cot(x2 y)4−x+ex3 tan (xy) (josue)
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solucion
∂∂ x
dg(x , y)= ∂∂ x
[x
y2+ 3√cot(x2 y)4−x+ex3 tan (xy)¿dx +
∂∂ y
[ x
y2+ 3√cot(x2 y)4−x+ex3 tan (xy)¿dy
1.- Derivando ∂∂ x
⟹ ∂∂x
dg(x , y )= ∂∂ x
[ x
y2+ 3√cot(x2 y)4−x+ex3 tan (xy)¿dx
⟹ ∂∂x
dg(x , y )=¿[ x
y2¿+ ∂
∂ x¿]
+∂∂ x
¿]¿dx
⟹ ∂∂x
dg(x , y )= ¿]dx
⟹ ∂∂x
dg(x , y )= ¿]dx
⟹ ∂∂x
dg(x , y )= ¿]dx
⟹ ∂∂x
dg(x , y )= ¿]dx
⟹ ∂∂x
dg(x , y )= ¿]dx
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⟹ ∂∂x
dg(x , y )= ¿]dx
⟹ ∂∂x
dg(x , y )= ¿]dx ∎
1I.- Derivando ∂∂ y
⟹ ∂∂ y
dg(x , y)= ∂∂ y
[ x
y2+ 3√cot(x2 y)4−x+ex3 tan (xy)¿dy
⟹ ∂∂ y
dg(x , y)=¿[ x
y2¿+ ∂
∂ y¿]
+∂∂ y
¿]¿dy
⟹ ∂∂ y
dg(x , y)= ¿]dy
⟹ ∂∂ y
dg(x , y)= ¿]dy
⟹ ∂∂ y
dg(x , y)= ¿]dy
⟹ ∂∂ y
dg(x , y)= ¿]dy
⟹ ∂∂ y
dg(x , y)= ¿]dy
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⟹ ∂∂ y
dg(x , y)= ¿]dy
⟹ ∂∂ y
dg(x , y)= ¿]dy ∎
∴ ∂∂ y
df (x , y )=¿]dy
e ¿ j (x , y )=senh2 ( xy )+arcsen ( 3√sech2 (x √ y3) ) (porfi)
Diferencial
solucion
j ( x , y )= ∂∂x
[s enh2 ( xy )+arcsen ( 3√sech2 (x √ y3 ))]+ ∂∂ y
[ senh2 ( xy )+arcsen ( 3√sech2 (x √ y3 )) ]
⟹ ∂∂x
[s enh2 ( xy )+arcsen ( 3√sech2 (x √ y3 ) )]=2 senh ( xy )cosh ( xy ) . y+ 13√sech2 ( x√ y3 )√ 3√sech4 ( x√ y3 )−1
1
33√sech4 (x √ y3)
.2 sech ( x√ y3 ) (−sech (x √ y3) ) . tanh (x √ y3) (√ y3)
∂∂ x
[ senh2 ( xy )+arcsen ( 3√sech2 (x √ y3 )) ]=2 ysenh ( xy )cosh ( xy )−2√ y3 sech2 (x √ y3 ) . tanh (x√ y3 )
3 sech2 ( x√ y3 )√ 3√sech4 ( x√ y3 )−1
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⟹ ∂∂ y
[ senh2 ( xy )+arcsen ( 3√sech2 (x √ y3 )) ]=2 senh ( xy ) cosh ( xy ) . x+ 13√sech2 ( x√ y3 )√ 3√sech4 ( x√ y3 )−1
1
33√sech4 (x √ y3)
.2 sech ( x√ y3 ) (−sech (x √ y3) ) . tanh (x √ y3) ( 32 x √ y )
∂∂ y
[senh2 ( xy )+arcsen( 3√sech2 ( x√ y3 ))]=2xsenh ( xy )cosh ( xy )−x √ y sec h2 (x √ y3 ) . tanh (x √ y3 )
sech2 (x √ y3 )√ 3√sech4 (x √ y3 )−1
∴dj ( x , y )=[2 ysenh ( xy ) c osh ( xy )− 2√ y3 sec h2 (x √ y3 ) . tanh ( x√ y3 )3 sech2 (x √ y3) √ 3√sech4 (x √ y3)−1 ]dx+[2 xsenh ( xy ) cosh ( xy )− x √ y sec h2 ( x√ y3 ) . tanh (x √ y3 )
sech2 (x √ y3 )√ 3√sech4 (x √ y3 )−1 ]dy
Derivada implícitaj ( x , y )=s enh2 (xy )+arcsen( 3√sech2 (x √ y3 )) (heber)
Solución:
∂∂ x
[ senh2 ( xy )+arcsen ( 3√sech2 (x √ y3 )) ]=2 ysenh ( xy )cosh ( xy )−2√ y3 se c h2 (x √ y3 ) . tanh (x √ y3 )
3 sech2 ( x√ y3 )√ 3√sech4 ( x√ y3 )−1
∂∂ y
[senh2 ( xy )+arcsen( 3√sech2 ( x√ y3 ))]=2xsenh ( xy )cosh ( xy )−x √ y sec h2 (x √ y3 ) . tanh (x √ y3 )
sech2 (x √ y3 )√ 3√sech4 (x √ y3 )−1
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j' ( x , y )=s enh2 (xy )+arcsen( 3√sech2 (x √ y3 ))=−[ ∂
∂ xj ( x , y )]
[ ∂∂ y
j (x , y )]
∴ j ' ( x , y )=
−[2 ysenh ( xy ) cosh ( xy )− 2√ y3 sec h2 ( x√ y3 ) . tanh (x √ y3 )3 sech2 (x √ y3 )√ 3√sech4 (x √ y3 )−1 ]
[2 xsenh ( xy ) cosh ( xy )− x√ y sec h2 (x √ y3 ) . tanh (x √ y3 )sech2 (x √ y3 )√ 3√ sech4 (x √ y3 )−1 ]
∴ j ' ( x , y )=−[6 ysenh ( xy )cosh ( xy ) sech2 ( x√ y3 )√ 3√sech4 ( x√ y3 )−1−2√ y3 sec h2 (x √ y3 ) . tanh ( x√ y3 )][6 xsenh ( xy ) cosh (xy ) sech2 (x √ y3 )√ 3√sech4 (x √ y3 )−1−x √ y sec h2 (x √ y3 ) . tanh (x √ y3 )]
III.- MÁXIMOS Y MINIMOS
En las funciones siguientes hallar:
a) Intervalos de concavidadb) Máximos y minimos relativosc) Máximos yminimos absolutosd) Puntos de intersección con eje Xe) Puntos de inflexión
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1) f ( x )=x (x2−4)(x2−36) (yendi)solucion
f ( x )=x (x2−4)(x2−36)f ( x )=(x3−4 x)(x2−36)f ( x )=x5−36x3−4 x3+144 x
f ( x )=x5−40 x3+144 x
i . f (x ) ´=5x4−120 x2+144 (heber)
f ( x ) ´=0 ⟹5 x4−120 x2+144=0
⟹(x−√ 120+√1152010 )(x+√ 120+√11520
10 )(x+√ 120−√1152010 )(x−√ 120−√11520
10)=0
⟹ ( x−4.77 ) (x+4.77 ) ( x+1.13 )(x−1.13)=0f ( x ) ´ ´=20 x3−240 x
f (4.77 ) ´ ´=20 (4.77 )3−240 (4.77 )=1025.8 ¿ 0 ; f tiene unmínimo
f (−4.77 ) ´ ´=20 (−4.77 )3−240 (−4.77 ) ¿−1025.8 ¿ 0 ; f tiene unmáximo
f (1.13 )´ ´=20 (1.13 )3−240 (1.13 ) ¿−242.3 ¿ 0 ; f tiene unmáximo
f (−1.13 )´ ´=20 (−1.13 )3−240 (−1.13 ) ¿242.3 ¿ 0 ; f tiene unmínimo
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ii . f ( x )=x5−40x3+144 x (carlos)solucion
f (4.77 )= (4.77 )5−40 (4.77 )3+144 (4.77 )=−1184.97 ; ⟹(4.77 ;−1184.97) es elmínimorelativo
f (−4.77 )=(−4.77 )5−40 (−4.77 )3+144 (−4.77 ) ¿1184.97 ; ⟹(−4.77 ;1184.97) es elmáximorelativo
f (1.13 )=(1.13 )5−40 (1.13 )3+144 (1.13 ) ¿106.84 ; ⟹(1.13 ;106.84) es elmáximorelativo
f (−1.13 )=(−1.13 )5−40 (−1.13 )3+144 (−1.13 )=−106.84 ; ⟹(−1.13 ;−106.84) es elmínimorelativo
iii . puntode inflexión solucion
f ( x ) ´ ´=0⟹20 x3−240 x=0
⟹ x (x+√12 ) (x−√12 )=0
f ( x )=x5−40 x3+144 x
f (0 )=(0 )5−40 (0 )3+144 (0 ) = 0
f (√12 )=(√12 )5−40 (√12 )3+144 (√12 ) = -665.11
f (−√12 )=(−√12 )5−40 (−√12 )3+144 (−√12 ) = 665.11
∴ por lotanto (0 ;0 )es el punto de inflexión
por lo tanto (√12;−665.11)es el punto de inflexión
por lo tanto (−√12;665.11 ) esel puntode inflexión
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iv . concavidad
<−∞ ;−√12> →x=−4⟹ f (−4 )´ ´=20 (−4 )3−240 (−4 )=−320<0concava haciaabajo
<−√12; 0> →x=−1⟹ f (−1 )´ ´=20 (−1 )3−240 (−1 )=220>0concavahacia arriba
< 0;√12> →x=1⟹ f (1 )´ ´=20 (1 )3−240 (1 )=−220<0concavahacia abajo
<√12;+∞> →x=4⟹ f (4 )´ ´=20 (4 )3−240 (4 )=320>0concavahacia arriba
∴ f esconcava hacia arribaen←√12 ;0>U<√12 ;+∞>¿
f esconcava haciaabajo en←∞ ;−√12>U<0 ;√12>¿
GRAFICO DE LA FUNCIÓN
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2) g ( x )=(x2−9)( x2−81) (josue)Solución
g ( x )=(x2−9)( x2−81)g ( x )=x4−81x2−9 x2+729g ( x )=x4−90x2+729
i . g ( x )´=4 x3−180 x
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g ( x )´=0 ⟹4 x3−180 x=0 ⟹ x (4 x¿¿2−180)=0¿ ⟹ x (x+√45 )(x−√45)=0
g ( x )´ ´=12x2−180
g (0 ) ´ ´=12 (0 )2−180=−180 ¿ 0 ; g tieneunmáximo
g (−√45 ) ´ ´=12 (−√45 )2−180 ¿360 ¿ 0 ; g tieneunmínimo
g (√45 ) ´ ´=12 (√45 )2−180 ¿360 ¿ 0 ; g tieneunmínimo
ii . g ( x )=x 4−90 x2+729 (porfi)
g (0 )= (0 )4−90 (0 )2+729=729 ; ⟹(0;729) es elmáximorelativo
g (−√45 )=(−√45 )4−90 (−√45 )2+729 ¿−1296 ; ⟹(−√45 ;−1296) es elmínimorelativo
g (√45 )=(√45 )4−90 (√45 )2+729 ¿−1296 ; ⟹(√45;−1296) es elmínimorelativo
iii . puntode inflexión (porfi)
g ( x )´ ´=0⟹12x2−180=0
⟹ ( x+√15 ) (x−√15 )=0
g ( x )=x4−90x2+729
g ( x )=x4−90x2+729
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g (−√15 )=(−√15 )4−90 (−√15 )2+729 = -396
g (√15 )=(√15 )4−90 (√15 )2+729 = -396
∴ por lotanto (−√15 ;−396 )esel punto de inflexión
por lo tanto (√15;−396 )esel punto de inflexión iv . concavid ad (porfi)
g ( x )´ ´=0⟹12x2−180
<−∞ ;−√15> →x=−4⟹ g (−4 ) ´ ´=12 (−4 )2−180=12>0concava haciaarriba
<−√15 ;√15> →x=0⟹g (0 )´ ´=12 (0 )2−180=−180<0concava haciaabajo
<√15 ;+∞> →x=4⟹ g (4 ) ´ ´=12 (4 )2−180=12>0concavahacia arriba
∴ges concavahacia arribaen←∞ ;−√15>U<√15;+∞>¿
ges concavahacia abajoen←√15 ;√15>¿
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GRAFICO DE LA FUNCIÓN
3) h ( x )=x (x2−25)(x2−144) (heber)Solución
h ( x )=(x3−25 x)(x2−144)h ( x )=x5−144 x3−25x3+3600 x
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h ( x )=x5−169 x3+3600x
i .h ( x ) ´=5 x4−507 x2+3600h ( x )´=0 ⟹5 x4−507 x2+3600=0
⟹(x−√ 507+√18504910 )( x+√ 507+√185049
10 )(x−√ 507−√18504910 )(x+√ 507−√185049
10)=0
⟹ ( x+9.68 ) ( x−9.68 ) ( x+2.77 )(x−2.77)=0
h ( x )´ ´=20 x3−1014 x
h (9.68 )´ ´=20 (9.68 )4−1014 (9.68)=8325.26 ¿ 0 ; h tieneunmínimo
h (−9.68 )´ ´=20 (−9.68 )4−1014 (−9.68) ¿−8325.26 ¿ 0 ;h tienemáximo
h (2.77 )´ ´=20 (2.77 )4−1014(2.77) ¿−2383.70 ¿ 0 ;h tieneunmáximo
h (−2.77 )´ ´=20 (−2.77 )4−1014 (−2.77)=2383.70 ¿ 0 ;h tieneunmínimo
ii . h ( x )=x5−169 x3+3600 x
h (9.68 )=(9.68 )5−169 (9.68 )3+3600 (9.68 )=−33449.87 ; ⟹(9.68;−33449.87) es elmínimorelativo
h (−9.68 )=(−9.68 )5−169 (−9.68 )3+3600 (−9.68 )=33449.87 ; ⟹(−9.68 ;33449.87) es elmáximorelativo
h (2.77 )=(2.77 )5−169 (2.77 )3+3600 (2.77 ) ¿6543.16 ; ⟹(2.77 ;6543.16) es elmáximorelativo
h (−2.77 )=(−2.77 )5−169 (−2.77 )3+3600 (−2.77 ) ¿−6543.16 ; ⟹(−2.77 ;−6543.16) es elmínimorelativo
iii . puntode inflexión
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h ( x )´ ´=0⟹20 x3−1014 x=0⟹ x (20 x¿¿2−1014)=0¿
⟹ x (x+√ 50710 )(x−√ 50710 )=0h ( x )=x5−169 x3+3600x
h (0 )=(0 )5−169 (0 )3+3600 (0 )=0
h(√ 50710 )=(√ 50710 )5
−169(√ 50710 )3
+3600(√ 50710 )=−17073.1
h(−√ 50710 )=(−√ 50710 )5
−169(−√ 50710 )3
+3600(−√ 50710 )=17073.1
∴ por lotanto (0 ;0 )es el punto de inflexión
por lo tanto(√ 50710 ;−17073.1)esel punto de inflexión
por lo tanto(−√ 50710 ;17073.1)esel puntode inflexión
iv . concavidad
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h ( x )´ ´=20 x3−1014 x
<−∞ ;−√ 50710 > →x=−8⟹g (−8 )´ ´=20 (−8 )3−1014 (−8 )=−2128<0concava haciaabajo
<−√ 50710 ;0> →x=−1⟹ g (−1 ) ´ ´=20 (−1 )3−1014 (−1 )=994>0concava haciaarri ba
<0 ;√ 50710 > →x=1⟹ g (1 )´ ´=20 (1 )3−1014 (1 )=−994<0concavahacia abajo
<√ 50710 ;+∞> →x=8⟹g (8 )´ ´=20 (8 )3−1014 (8 )=2128>0concavahacia arriba
∴hesconcavahacia arribaen←√ 50710 ;0>U<√ 50710 ;+∞>¿
hes concavahacia abajo en←∞;−√ 50710 >U <0 ;√ 50710 >¿
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IV.- METODO DE INTEGRACION INDEFINIDA
1. METODO DE DESCOMPOSICION
a¿∫ dx
2x2+5 x+2 (yendi)
solucion
∫ dx
2 x2+5 x+2=∫ dx
(2x+1)(x+2)=12∫
dx
(2 x+12
)(x+2)
¿ 12∫ dx
(x−12)(x+2)
=
12∗−2
3∫
((x−12 )−( x+2 ))dx( x−12 )( x+2 )
=−13∫
((x−12 )− (x+2 ))dx(x−12 ) (x+2 )
¿−13∫
(x−12 )dx(x−12 ) (x+2 )
+ 13∫ ( x+2 ) dx
(x−12 ) ( x+2 )=−13∫ dx
( x+2 )+ 13∫ dx
(x−12 )
∫ dx
2 x2+5 x+2=−13ln|x+2|+ 1
3ln|x−12|+k
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donde k=c1+c2
b¿∫ dx(3+x ) (4+x ) (yendi)
solucion
Solución: Simplificando el integrando∫ dx
(x+3)(3 x+4)=15∫ (3 x+4 )−(3x+9)dx
(x+3)(3 x+4)
∫ dx(x+3)(3 x+4)
=15∫
3 x+4dx(x+3)(3 x+4)
−35∫
x+3dx(x+3)(3 x+4)
∫ dx(x+3)(3 x+4)
=15∫
dx(x+3)
−35∫
dx(3 x+4)
∫ dx(x+3)(3 x+4)
=15ln|x+3|−3
5ln|3x+4|+k
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c ¿∫ ¿¿ (josue)
solucion
∫¿¿
∫¿¿
∴ 12 x−3x2−12x+5
= 12 x−3(x−(6+√31))(x−(6−√31))
m=6+√31 n=6−√31
12x−3(x−m)(x−n)
= Ax−m
+ Bx−n
12 x−3=Ax−An+Bx−Bm
12 x−3=( A+B ) x−(An+Bm)
De donde: A+B=12 ; An+Bm=3
A=12−B ; A (6−√31 )+B (6+√31 )=3
A=12−( 372−69√3162
) ; (12−B ) (6−√31 )+B (6+√31 )=3
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A=372+69√3162
; 72−12√31−6 B+B√31+6 B+B√31=3
B=372−69√3162
∫¿¿
∫¿¿
∫¿¿
∫¿¿
∫¿¿
d ¿∫ x3dx2 x2−3 x+5
(josue)
solucion
12∫(x+ 3
2− x+152(2x2−3 x+5)
)dx
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12∫ xdx+∫ 32 dx−1
2∫x+15
2 x2−3 x+5dx
12∫ xdx+∫ 32 dx−1
2(∫ x
2x2−3 x+5dx+∫ 15
2 x2−3x+5dx)
2 x2−3x+5=(x−3+i √314
)(x+ 3+i √314
)
12∫ xdx+∫ 32 dx−1
2¿
+∫ 15
2x2−3 x+5dx¿
12 ( x
2
2+ 3 x2
−12 (∫ 1
(x−3+i √314
)+( 3+i √31
4)∫ 1
(x−3+i √314
)(x+ 3+i √314
)+15∫ 1
(x−3+i√314
)(x+ 3+i√314
)dx))
12¿
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∫(x−3−i √31
4)
(x−3−i√314
)(x+ 3+i√314
)dx−∫
(x−3+ i√314
)
(x−3−i √314
)(x−3+ i√314
)
∫ 1
(x−3−i√314
)dx−∫ 1
(x−3−i √314
)
ln|(x−3−i √314
)|−ln|(x−3−i √314
)|12¿
e ¿∫ x2d x
(x+3)(x−4)(x+5) (porfi)
solucion
∴ x2
(x+3)(x−4)(x+5)= A
x+3+ B
x−4+ C
x+5
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x2=A ( x−4 ) ( x+5 )+B ( x+3 ) ( x+5 )+C(x+3)(x−4)
x2=A (x2+5x−4 x−20 )+B (x2+5 x+3x+15 )+C(x2−4 x+3 x−12)
x2=A (x2+ x−20 )+B (x2+8x+15 )+C(x2−x−12)
x2=A x2+Ax−20 A+B x2+8Bx+15 B+C x2−Cx−12C
x2=( A+B+C ) x2+( A+8 B−C ) x+(15B−20 A−12C)
De donde:
(a)……. A+B+C=1 ; 13 A+13 B+13C=13 ……. (d)
(b)……. A+8 B−C=0 ; A+8 B−C=0
(c)…….. −20 A+15 B−12C=0 ; −20 A+15 B−12C=0
Sumando (d)+ (b)+ (c) tenemos: −6 A+36 B=13
B=13+6 A36
……. (e)
Sumando (a)+ (b): 2 A+9 B=1…………… (f)
Reemplazando (e) en (f): 2 A+9( 13+6 A36 )=1
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A=−914
Reemplazando A en (e): B=
13+6 (−914
)
36
B=1663
Reemplazando A, B en (a): −914
+ 1663
+C=1
C=2518
∫ x2d x
(x+3)(x−4)(x+5)=∫( A
x+3)dx+∫( B
x−4)d x+∫( C
x+5)d x
∫ x2d x
(x+3)(x−4)(x+5)=−914
∫(dx
x+3)+ 1663
∫(dx
x−4)+ 2518
∫(dx
x+5)
∫ x2d x
(x+3)(x−4)(x+5)=−914ln(x+3)+ 16
63ln(x−4 )+ 25
18ln(x+5)+K
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g¿∫ dx
(sen2 ( x )−1)(cos2 (x )−1) (heber)
solucion
∫ d x
(sen2 ( x )−1)(cos2 ( x )−1)=∫ dx
(−cos2 ( x ))(−sen2 ( x ))
∫ d x
(sen2 ( x )−1)(cos2 ( x )−1)=∫ d x
sen2 ( x )cos2 (x )
∫ d x
(sen2 ( x )−1)(cos2 ( x )−1)=∫ 4 dx
(2 sen (x)cos (x))2
∫ d x
(sen2 ( x )−1)(cos2 ( x )−1)=4∫ d x
sen2(2 x)
∫ d x
(sen2 ( x )−1)(cos2 ( x )−1)=4∫ csc2(2x )dx
∫ d x
(sen2 ( x )−1)(cos2 ( x )−1)=4 (−ctg (2x )
2 )+K
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∫ d x
(sen2 ( x )−1)(cos2 ( x )−1)=−2ctg (2 x )+K
h¿∫ (x−2)dxx3−6 x2+11 x
=∫ (x−2)dxx (x−3−√2 i)(x−3+√2 i) (heber)
solucion
∫ xdxx (x−3−√2 i)(x−3+√2i)
−2∫ dxx (x−3−√2 i)(x−3+√2i)
Integrandoen partes
Primera parte
∫ xdxx (x−3−√2 i)(x−3+√2i)
=∫ xdxx (x−3−√2i)(x−3+√2i)
=∫ [ (x−3−√2 i )−(x−3+√2i)]dx(x−3−√2i)(x−3+√2 i)
¿− 12√2i∫
[ ( x−3−√2i )−(x−3+√2 i)]dx(x−3−√2 i)(x−3+√2i)
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¿− 12√2i∫
(x−3−√2 i )dx( x−3−√2i ) (x−3+√2 i)
+ 12√2 i∫
(x−3+√2 i )dx( x−3−√2i ) (x−3+√2 i )
¿− 12√2i∫
dx(x−3+√2 i )
+ 12√2 i∫
dx(x−3−√2 i )
¿− 12√2i
ln|(x−3+√2 i)|+c1+1
2√2iln|( x−3−√2 i )|+c2
Segunda parte
2∫ dxx (x−3−√2i)(x−3+√2 i)
= 2−2√2 i∫
[ ( x−3−√2 i)−(x−3+√2 i)]dxx (x−3−√2i)(x−3+√2 i)
¿ 1−√2 i∫
[ (x−3−√2 i )−(x−3+√2i)]dxx (x−3−√2 i)(x−3+√2i)
¿ 1−√2 i∫
( x−3−√2 i)dxx( x−3−√2 i)(x−3+√2 i)
− 1−√2i∫
(x−3+√2 i)dxx (x−3−√2 i)(x−3+√2i)
¿− 1
√2 i∫dx
x (x−3+√2 i)+ 1
√2 i∫dx
x (x−3−√2i)
¿− 1√2 i(3−√2 i)∫
x−(x−3+√2i)dxx (x−3+√2i)
+ 1√2 i(3+√2i)∫
x−(x−3−√2i)dxx (x−3−√2i)
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¿− 1
√2 i (3−√2i )∫dx
( x−3+√2 i )+ 1
√2i (3−√2 i )∫dxx
+ 1
√2 i (3+√2i )∫dx
(x−3−√2 i )− 1
√2 i(3+√2i)∫dxx
¿− 1
√2 i (3−√2i )ln|x−3+√2i|+c3+
1
√2i (3−√2 i )ln|x|+c 4+
1
√2 i (3+√2 i )ln|x−3−√2i|+c5−
1
√2 i (3+√2 i )ln|x|+c6
Rta :∫ ( x−2 )dxx3−6 x2+11 x
= −12√2 i
ln|( x−3+√2 i )|+ 12√2 i
ln|(x−3−√2i )|+ 1
√2i (3−√2 i )ln|x−3+√2 i|− 1
√2i (3−√2 i )ln|x|− 1
√2 i (3+√2 i )ln|x−3−√2i|+ 1
√2i (3+√2i )ln|x|+k
donde k=c1+c2+c3+c4+c5+c6
2. METODO DE INTEGRACION POR PARTES
c ¿∫ x5 ex3dx (yendi)
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solucion
∫ x5 ex3dx=∫ x3 x2 ex3dx
∫ x5 ex3dx=13∫ x3d (ex3)
u = x3 dv = d (ex3)
du = 3x2dx v = ex3
∫ x5 ex3dx=13
[x3 ex3−3∫ x2 ex3dx ]
∫ x5 ex3dx=13
x3ex3−∫ x2 ex3dx
∫ x5 ex3dx=13
x3ex3−13∫ d (e¿¿x3¿)¿¿
∫ x5 ex3dx=13
x3ex3−13ex3
∫ x5 ex3dx=13ex3(x3−1)
d ¿∫ √ ln (x )x2dx (carlos)
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solucion
∫¿¿
u=¿
du=12¿ v= x3
3
¿
¿
u=¿
du=−12
¿ v= x3
3
¿¿
¿¿
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u=¿
du=−32
¿ v= x3
3
¿¿
f) ∫ ta n3 ( ln (x2 ))dx (josue)
solucion
sea:
u=tan3 ( ln (x2 )) dv=dx
du=3 tan2 ( ln ( x2 )) sec2 ( ln (x2 )) 2xx2
dx v=x
∴ ∫ ta n3 ( ln (x2 ))dx=xta n3 ( ln (x2 ))−6∫ tan2 ( ln (x2 )) sec2 (ln (x2 ))dx (1)
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∫ ta n2 ( ln (x2 ))sec 2 ( ln (x2)) dx
Sea:
u=xtan ( ln (x2 )) dv=tan (ln (x2 )) sec2 ( ln (x2) )
xdx
du=tan ( ln (x2 ))+x sec2 (ln (x2 )) 2xx2
v=12∫ tan ( ln (x2)) d (tan ( ln (x2 )))dx
v=14tan2 ( ln (x2 ))
∴∫ ta n2 ( ln (x2 ))sec 2 ( ln ( x2 )) dx= x4tan3 ( ln ( x2 ))−1
4∫¿¿
∴∫ ta n2 ( ln (x2 ))sec 2 ( ln ( x2 )) dx= x4tan3 ( ln ( x2 ))−1
4∫¿¿
∴ 32∫ ta n2 ( ln (x2 ))sec 2 ( ln ( x2 )) dx= x
4tan3 ( ln ( x2 ))−1
4∫¿¿
∴∫ ta n2 ( ln (x2 ))sec 2 ( ln ( x2 )) dx= x6ta n3 (ln (x2 ))−1
6∫¿¿
Remplazamos en 1
∫ ta n3 ( ln (x2 ))dx=xta n3 (l n (x2) )−6∫ ta n2 ( ln (x2 ))sec 2 ( ln ( x2 )) dx
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∫ ta n3 ( ln (x2 ))dx=xta n3 ( ln (x2 ))−6¿
∫ ta n3 ( ln (x2 ))dx=xta n3 ( ln (x2 ))−xtan3 ( ln (x2) )+∫¿¿
0=0
g¿∫ ln( ln ( 2x3 ))dx (josue)
solucion
De donde: u=ln ( ln( 2x3
)) ; d v=dx
du=
1
ln(2 x3 )
( 12 x3
)( 23)d x
; v=x
du=
1
ln(2 x3 )
( 32 x
)( 23)dx
du=
d x
x ln ( 2x3
)
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∫ ln (ln (2 x3
))d x=x ln(ln( 2 x3
))−∫ x dx
x ln ( 2x3
)
∫ ln (ln (2 x3
))d x=x ln(ln( 2 x3
))−∫ d x
ln( 2x3
)
m=2 x3
→dm=2dx
3
∫ ln(ln (2 x3
))d x=x ln(ln( 2 x3
))−∫ 3dm
2 ln(m)
∫ ln (ln (2 x3
))d x=x ln(ln( 2 x3
))−32∫( ln(m))−1dm
∴Es una función circular
i ¿∫ x3d x
(x2−2)3 (porfi)
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solucion
∫ x3d x
(x2−2)3=∫ x2 x dx
(x2−2)3
De donde: d v=x dx
(x2−2)3 ; u=x2→du=2 xd x
v=∫ x d x
(x2−2)3 ; m=x2−2→dm=2 x dx
v=∫ dm
2 (m)3
v=12∫m−3dm
v=12(m
−2
−2)
v=−1
4 (x2−2)2
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∫ x3d x
(x2−2)3=
−( x)2
4 (x2−2)2+ 24∫ x dx
(x2−2)2
∫ x3dx
(x2−2 )3=
− (x )2
4 ( x2−2 )2+ 12∫ dm
2 ( m)2
∫ x3d x
(x2−2)3=
−( x)2
4 (x2−2)2+ 14∫m−2dm
∫ x3d x
(x2−2)3=
−( x)2
4 (x2−2)2+ 14 (m
−1
−1 )+K
∫ x3d x
(x2−2)3=
−( x)2
4 (x2−2)2−14 ( 1
(x2−2 ) )+K
∫ x3d x
(x2−2)3=−14 ( x2
(x2−2 )2+ 1
( x2−2 ) )+K
∫ x3d x
(x2−2)3=−12 ( x2−1
(x2−2 )2 )+K
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o¿∫ ln ( x )x3
dx (heber)
solucion
u=ln (x )dv=dx
x3
du=1xdx v=∫ x−3dx v=
− x−2
2
∫ ln ( x )x3
d x= −x−2
2ln (x)+∫ x−2
2 ( 1x )dx
∫ ln ( x )x3
d x ¿−x−2
2ln (x )+ 1
2∫ x−3dx
∫ ln ( x )x3
d x =−x−2
2ln (x)+ 1
2( x
−2
−2)
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∫ ln ( x )x3
d x=−x−2
2ln ( x )− 1
4 x2+k
∫ ln ( x )x3
d x=−ln ( x )2x2
− 1
4 x2+k
∫ ln ( x )x3
d x=1
2 x2(−ln ( x )−1
2)+k
∫ ln ( x )x3
d x=1
2 x2(−2 ln ( x )−1
2)+k
∫ ln ( x )x3
d x=−(2 ln ( x )+14 x2
)+k
3. METODO DE INTEGRACION TRIGONOMETRICA
m ¿∫ cosh2 ( x ) cosh2 (2 x ) tanh2 ( x ) dx (porfi)
solucion
∫cosh2 ( x )cosh2 (2x ) senh2 ( x )
cosh2 ( x )dx
∫cosh2 (2 x ) senh2 (x ) dx
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∫cosh2 (2 x )( cosh (2 x )−12 )dx
∫cosh2 (2 x )( cosh (2 x )−12 )dx
12∫ [cosh3 (2x )−cosh 2(2x )]dx
12∫ [cosh2 (2x ) cosh (2x )]dx−1
2∫ cosh2 (2 x ) dx
12∫ [ (senh2 (2x )+1 )cosh (2 x )]dx−1
2∫( 1−cosh (4 x )2 )dx
12∫ senh2 (2 x ) cosh (2x )dx+ 1
2∫cosh (2x )dx−14∫ (1−cosh (4 x ) )dx
12∫ senh2 (2 x ) cosh (2x )dx+ 1
2∫cosh (2x )dx−14∫ dx+ 1
4∫cosh (4 x )dx
14∫ senh2 (2 x ) d (senh (2 x ))+ 1
2∫cosh (2x )dx−14∫ dx+ 1
4∫cosh (4 x )dx
senh3(2x )12
+c1+senh (2 x)
4+c2−
x4+c3+
senh (4 x )16
+c4
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senh3(2x )12
+senh(2 x)
4− x4+senh (4 x )16
+k donde :c=c1+c2+c3+c4
n¿∫coth3 (2x ) senh2 (2 x ) dx (porfi)
solucion
∫ cosh3 (2x )
senh3 (2x )senh2 (2x ) dx
∫ cosh3 (2x )
senh (2 x )dx
∫ cosh2 (2x ) cosh (2 x )senh (2 x )
dx
∫ (senh2 (2x )+1 )cosh (2x )senh (2x )
dx
∫ senh(2x )cosh (2 x ) dx+∫coth (2x )dx
12∫ senh (4 x)dx+∫ coth (2 x )dx
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cosh (4 x)4
+c1+ln ⌈ senh (2 x)⌉
2+c2
cosh (4 x)4
+ln ⌈ senh(2 x)⌉
2+C Donde :C=c1
ñ¿∫ senh3 ( x )cosh2 ( x ) sen2 (2x ) cos2(2x )dx (porfi)
solucion
∫ senh2 ( x ) senh(x )cosh2 ( x ) sen2 (2 x )cos2(2x )dx
∫( cosh (2 x )−12 )senh (x )(1−cosh (2 x )
2 )( 1−cosh (4 x )2 )(1+cosh (4 x )
2 )dx116∫ (cosh (2 x ) senh ( x )−senh (x )) (1−cos (4 x )−cosh (2x )+cos (4 x)cosh (2 x)) (1+cos (4 x))dx
116
∫(12 senh (2+1 ) x+ 12senh (2−1 ) x )(1−cos (4 x )−cosh (2x )+cos (4 x)cosh (2 x)) (1+cos (4 x))dx
132∫ ¿¿
132∫ ¿¿
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132∫ ¿¿
∫¿¿
∫¿¿
∫¿¿
4. METODO DE COMPLETAR CUADRADOS
a¿∫ dx
x2−5x+2 (yendi)
solucion
x2−5 x+2=( x−52 )2
−254
+2=(x−52 )
2
−(√ 174 )2
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∫ dx
( x−52 )2
−(√ 174 )2
∫ dx
u2−a2= 12aln|u−a
u+a |+c
Reemplazandoen la formula
∫ dx
( x−52 )2
−(√ 174 )2= 1
2(√ 174 )ln|( x−52 )−√ 174
(x−52 )+√ 174 |∫ dx
( x−52 )2
−(√ 174 )2= 1
√17ln|( 2 x−5
2 )−√172
(2 x−52 )+ √17
2|
∫ dx
( x−52 )2
−(√ 174 )2= 1
√17ln| x−5+√17
2
x−5−√172
|+k
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b¿∫ (x+2)dx3x2+7 x−12
(josue)
solucion
Completando cuadrados
3 x2+7 x−12
x2+ 73
x−4
(x+ 76 )
2
−( 76 )2
−4
(x+ 76 )
2
−4936
−4
(x+ 76 )
2
−19336
Reemplazando en la integral
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∫ dx
u2−a2= 12aln|u−a
u+a |+c
∫ (x+2)dx
( x+ 76 )2
−(√ 19336 )2
∫ d (x+2)
( x+ 76 )2
−(√ 19336 )2
∫ (x+2)dx3 x2+7 x−12
= 1
2√ 19336ln|(x+ 7
6 )−√ 19336( x+ 76 )+√ 19336 |+k
Donde: k=C
g¿∫ (x¿¿2−x+1)dxx2+12x
¿ (porfi)
solucion
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∫ (x¿¿2−x+1)dxx2+12 x
=∫ x2dxx2+12x
−∫ xdxx2+12 x
+∫ dxx2+12 x
¿
∫ (x¿¿2−x+1)dxx2+12 x
=∫ xdxx+12
−∫ dxx+12
+∫ dxx2+12x
¿ ….completando cuadrados
∫ (x¿¿2−x+1)dxx2+12 x
=∫ (x+12)dxx+12
−12∫ dxx+12
−∫ dxx+12
+∫ dxx2+12 x+36−36
¿
∫ (x¿¿2−x+1)dxx2+12 x
=∫ dx−13 ln|x+12|+c1+∫ dx¿¿ ¿¿
∫ (x¿¿2−x+1)dxx2+12 x
=x+c1−13 ln|x+12|+c2+∫ dx¿¿ ¿¿
∫ (x¿¿2−x+1)dxx2+12 x
=x+c1−13 ln|x+12|+c2+112ln| x
x+12|+c3¿
∫ (x¿¿2−x+1)dxx2+12 x
=x−13 ln|x+12|+ 112ln| x
x+12|+k ¿
h¿∫ (x3−x )dxx 4−6 x2+4
(heber)
Solución:
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∫ (x3−x)dxx4−6x2+4
=14∫ (4 x3−4 x )dx
x 4−6 x2+4
∫ (x3−x)dxx4−6x2+4
=14∫ (4 x3−4 x−8 x+8 x )dx
x4−6 x2+4
∫ (x3−x)dxx4−6x2+4
=14∫ (4 x3−12 x+8 x )dx
x4−6 x2+4
∫ (x3−x)dxx4−6x2+4
=14∫ (4 x3−12 x )dx
x4−6 x2+4+ 14∫ 8 xdx
x4−6 x2+4
completando cuadrados:
∫ (x3−x)dxx4−6x2+4
=14∫ d (x4−6 x2+4)
x 4−6 x2+4+∫ 2xdx
x4−6 x2+4
∫ (x3−x)dxx4−6x2+4
= ln|x 4−6 x2+4|+c1+∫ 2xdxx4−6 x2+4+5−5
∫ (x3−x)dxx4−6x2+4
=ln|x 4−6 x2+4|+c1+∫ 2 xdx¿¿¿ ¿
∫ (x3−x)dxx4−6x2+4
= ln|x 4−6 x2+4|+c1+∫ d( x¿¿2−3)
¿¿¿ ¿¿
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∫ (x3−x)dxx4−6x2+4
= ln|x 4−6 x2+4|+c1+12√5
ln¿
∫ (x3−x)dxx4−6x2+4
=ln|x 4−6 x2+4|+ 12√5
ln ¿
i ¿∫ x3−2 xdxx4−4 x2+8
(carlos)
solucion
∫ x (x2−2)dx¿¿¿ ¿
Haciendo: u ¿ x2−2
du = 2xdx
∫ x3−2 xdxx4−4 x2+8
=12∫ udu
u2+4
∫ x3−2 xdxx4−4 x2+8
=12( 12)∫ 2udu
u2+4
∫ x3−2 xdxx4−4 x2+8
=14ln|u2+4|
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∫ x3−2 xdxx4−4 x2+8
=14ln|(x2−2)2+4|
∫ x3−2 xdxx4−4 x2+8
=14ln|x4−4 x2+8|
METODO DE INTEGRACION COMPLEJA
a¿∫ sen6 (2x ) dx (Carlos)
solucion
∫ sen6 (2 x )=∫ (sen2 (2x ) )2 . (sen2 (2 x ) )dx
∫ sen6 (2 x )=∫( 1−cos4 x2 )
2
. (sen2 (2 x ) )dx
∫ sen6 (2 x )=∫ 14 (1−2cos 4 x+co s24 x ) (sen2 (2x ) )dx
¿ 14∫ sen2 (2 x ) dx−2
4∫ cos4 x sen2 (2x ) dx+ 14∫ cos24 x sen2 (2 x )dx
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parteA=14∫ sen2 (2 x ) dx
parteB=−24 ∫cos 4 x sen2 (2x ) dx
parteC=14∫ cos24 x sen2 (2 x )dx
RESOLVIENDO LA PARTE “A”
¿ 14∫( 1−cos 4 x
2 )dx=18∫ (1−cos 4 x ) dx=18∫1dx−1
8∫cos 4 x dx
14∫ sen2 (2 x ) dx=1
8 ( x−14 sen 4 x)+k
RESOLVIENDO LA PARTE “B”
−24∫cos 4 x sen2 (2 x ) dx=−2
4∫cos 4 x ( 1−cos 4 x
2 )dx−14 ∫ (cos 4 x−co s24 x )dx=−1
4(∫cos 4 x dx−∫co s24 xdx )
−14 ( 14 sen 4 x−∫ co s24 x dx )=−1
4 ( 14 sen4 x−∫( 1+cos8 x2 )dx )
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−14 ( 14 sen 4 x−
12∫ 1dx+
12∫cos 8x dx )=−1
4 ( 14 sen4 x−12 (x+
18sen8 x))
−24∫cos 4 x sen2 (2 x ) dx=−1
4 ( 14 sen 4 x−12x− 116
sen8 x)+k
RESOLVIENDO LA PARTE “C”
14∫ co s24 x sen2 (2 x ) dx=1
4∫ co s24 x ( 1−cos 4 x
2 )dx18
(∫ co s24 x dx−∫co s34 xdx )=18 (∫( 1+cos 8x2 )dx−∫ cos4 x∗(1−sen24 x )dx)
¿ 18 (12 (∫1dx+∫ c os8 x dx)−∫cos 4 x dx+∫ s en24 x d (sen4 x ))
¿ 18 (12 (x+ 1
8sen8 x)−14 sen 4 x+ 1
4sen34 x3 )
14∫ co s24 x sen2 (2 x ) dx=1
8 ( 12 x+ 116
sen8 x−14
sen4 x+ 14
s en34 x3 )+k
Respuesta:
∫ sen6 (2 x )dx=18 (x− 14 sen 4 x)− 14 ( 14 sen 4 x−1
2x− 116
sen8 x )
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+18 ( 12 x+ 1
16sen8 x−1
4sen 4 x+ 1
4se n34 x3 )+k
b¿∫cot5 (3 x ) dx (josue)
solucion
∫cot 2 (3 x ) cot3 (3 x ) dx
∫(cs c23 x−1)cot3 (3 x ) dx
∫ csc23 x cot3 (3x ) dx−∫cot3 (3 x ) dx
−13 ∫co t 33 x d (csc 3 x)dx−∫(csc23x−1)cot (3 x )dx
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−112
c ot 43 x−∫ csc23 xcot (3x ) dx+∫cot (3 x )dx
∫cot5 (3 x ) dx=−112
c ot 43 x+ 16cot 23 x+ 1
3ln sen3 x+k
q¿∫ excosn ( x ) dx= ex
−2(2 i)n−1 {[(n0) (nsen (nx )+cos (nx ) )1+n2 ]−(n1)[ (n−1) (sen ((n−1)x )+cos ((n−1) x ) )
1+(n−1 )2 ]+(n2) [ (n−2 ) sen ( (n−2 ) x )+cos ( (n−2 ) x )1+(n−1 )2
−…−( nn2 )2n ]}
A) Analizando la integral cuando n=imparSabemosquesen (ax )= eaxi−e−axi
2i; a=1
reemplazandoa la integral.
¿∫ex ( exi−e−xi
2 i )n
dx
utilizandobinomio denewton
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(a−b )n=(n0)an−(n1)an−1b+(n2)an−2b2−…+( nn−1)abn−1−(nn)bn
senn ( x )=
(n0) (enxi−e−nxi )−(n1) (e (n−1 ) xi−e−(n−1) xi )+…−( nn2 )2n−1
Sabemosque(n0)=(nn);(n1)=( nn−1)…
¿ 1(2 i)n−1
∫ex [(n0)( enxi−e−nxi
2 i )+(n1)( e( n−1) xi−e−(n−1 ) xi
2 i )+…+( nn2 )]dx¿ 1(2 i)n−1
∫ex [(n0)sen (nx )+(n1)sen ( (n−1 ) x )+(n2)sen ( ( n−2 ) x )+…+( nn2 )sen ( n2 )]dx
¿(n0)
(2 i)n−1∫ex sen (nx )dx+
(n1)2n−1∫ex sen ( (n−1 ) x )dx+¿
(n2)2n−1∫ex sen ( (n−2 ) x )dx+…+
( nn2 )2n−1∫ ex sen( n2 )dx¿
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sabemosque∫eax sen (bx ) dx=eax (asen (bx )+bcos (bx ) )
a2+b2
r ¿∫ ex senn ( x ) dx (porfi)B) solucionC) Analizando la integral cuando n= par
Sabemosquesen (ax )= eaxi−e−axi
2i; a=1
reemplazandoa la integral.
¿∫ex ( exi−e−xi
2 i )n
dx
utilizandobinomio denewton
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(a−b )n=(n0)an−(n1)an−1b+(n2)an−2b2−…−( nn−1)abn−1+(nn)bn
senn ( x )=
(n0) (enxi−e−nxi )−(n1) (e (n−1 ) xi+e−( n−1 ) xi )+…−( nn2 )¿¿
Sabemosque(n0)=(nn);(n1)=( nn−1)…
¿ 1−2(2 i)n−2
∫ex [(n0)( enxi+e−nxi
2 )−(n1)( e( n−1 ) xi+e−( n−1) xi
2 )−…( nn2 )]dx¿ 1−2(2 i)n−2
∫ex [(n0)cos (nx )−(n1)cos ( (n−1 ) x )+(n2)cos ( (n−2 ) x )−…−( nn2 )]dx
¿(n0)
−2(2 i)n−2∫ex cos (nx ) dx−
(n1)−2(2 i)n−2
∫ex cos ( (n−1 ) x)dx+¿(n2)
−2(2 i)n−2∫ex cos ( (n−2 ) x )dx−…−
( nn2 )−2(2i)n−2
∫ exdx ¿
sabemosque∫eaxcos (bx )dx=eax (bsen (bx )+acos (bx ) )
a2+b2
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