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T5 - ej 171 al 184 - Contenido educativo
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Hola, vamos a ver los ejercicios del 171 al 184, es hacer solamente integrales que están un poco mezcladas de diferentes tipos.
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Unas son más sencillas que otras, pero tenemos que ser capaces ya de, viendo, saber qué método aplicar.
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La primera que tenemos es calcular la integral de una función definida a trozos,
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luego ya sabemos que esta integral es otra función a trozos, en la que cada uno de los trozos tenemos que hacer directamente la integral.
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He puesto 1 pero sería directamente diferencial de x, luego esto sería x más k, cuando la x es menor que 2 y en el otro trozo sería la integral de x diferencial de x, es decir, x cuadrado partido por 2 más k cuando la x es mayor o igual que 2.
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¿Vale? Sabemos que esa es muy sencillita. La 172 es la integral de una función racional, como el grado del numerador es más grande que el del denominador, podemos dividir.
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Y en este caso dividir cada uno por x es como muy sencillo, ¿verdad? Esto sería simplemente x más 3 más 1 partido por x, ¿vale?
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Lo dividimos así y nos quedan todos integrales inmediatas.
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La integral de x, x cuadrado partido por 2, de 3 es 3x y la de 1 partido por x es el logaritmo neperiano de x, ¿vale?
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Más k, vemos que es inmediata.
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La 173 también es inmediata, son funciones potenciales.
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Luego esto es x a la cuarta partido de 4 menos 4x cuadrado partido por 2, o directamente podríamos, más k,
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podríamos haber cogido ya, habernos dado cuenta que el 4 venía con la potencia, ¿vale?
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Pero si no, operamos después y me queda x4 partido de 4 menos 2x cuadrado más k, ¿vale?
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Voy a subir. Vale, la 174, a ver, tenemos 1 partido de 1 más elevado a x, creo que esta la he hecho en clase también, pero bueno, obviamente no es una integral inmediata, como tenemos un elevado a x y no tenemos un producto de funciones, lo más sencillo es que hagamos un cambio de variable.
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Vamos a llamar t a elevado a x, por lo tanto x es el logaritmo neperiano de t y por lo tanto diferencial de x es 1 partido por t diferencial de t, ¿vale?
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Y ahora simplemente sustituimos y la integral que me queda es 1 partido de 1 más t y el diferencial de x es 1 partido por t diferencial de t, ¿vale?
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Luego lo que tengo aquí es una integral, si multiplicamos lo que tenemos son fracciones racionales,
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que no voy a operar los denominadores ya que los tenemos puestos como un producto, ¿vale?
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Son fracciones simples, entonces lo que tenemos que hacer es desarrollar, o sea, calcular el desarrollo de fracciones simples,
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o sea, separarlo como en una suma, entonces esto es 1 partido de, voy a poner primero la t por costumbre, siempre lo pongo delante,
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1 más t, y lo vamos a escribir como la suma de dos fracciones, a partido de t, más b partido de 1 más t.
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Si operamos, ya sé, a ver, no he calculado las raíces, pero se ven a ojo, ¿verdad?, que son 0 y menos 1.
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Por eso lo hacemos de esta forma, son raíces simples reales.
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Esto sería a por 1 más t más b por t partido de t por 1 más t.
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Por lo tanto, para que las fracciones sean iguales, me tiene que ocurrir que 1 tiene que ser igual, o sea, numerador igual al numerador 1 más t más b por t.
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Para calcular el a y el b calculamos los valores de las raíces, que hemos dicho que se veían de cabeza que era el t igual a 0 y el t igual a menos 1.
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Para t igual a 0 me queda que 1 es igual a a, sale directo, y para el t igual a menos 1 me queda que 1 es igual a menos b.
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Por lo tanto, b es menos 1.
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Ya tenemos la descomposición, volvemos a nuestra integral inicial.
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entonces esto me quedaría que es lo mismo que a, que es 1 partido de t, más b, que es menos 1 partido de t, o sea, de 1 más t, ¿vale?, de 1 más t, diferencial de t.
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Y vemos que todo esto son integrales inmediatas, sería el logaritmo neperiano de t menos el logaritmo neperiano de 1 más t, más la constante k, ¿vale? Y esto ya estaría.
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Vale, la 175, tenemos aquí sí que tenemos un producto, no es una integral inmediata
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Así que vamos a hacer una integración por partes
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Vamos a llamar u al logaritmo neperiano de x, ya que no lo sé
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No sé cuánto es la integral, pero sí sé la derivada
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Por lo tanto la derivada de u sería 1 partido por x, diferencial de x
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Y llamamos v, perdón, diferencial de v, a x diferencial de x
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y por lo tanto la v va a ser x cuadrado partido por 2.
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Sustituimos, aplicamos la fórmula, ¿vale? Os la recuerdo, la voy a poner aquí en otro color para que recordéis la fórmula.
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Si tenemos la integral de u diferencial de v, esto es u por v menos la integral de v diferencial de u, ¿vale?
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O si queréis, con la frase que os decía de un día vi un valiente soldadito vestido de uniforme, ¿vale?
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Hay una de una vaca, la tengo que buscar, no sé cómo era.
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Vale, por lo tanto aplicamos la fórmula u por v, pues voy a poner primero el x cuadrado partido por 2,
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por el logaritmo neperiano de x menos la integral de v diferencial de u de x cuadrado partido por 2
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por diferencial de u que es 1 partido por x diferencial de x.
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Simplificamos primero, vamos operamos las fracciones simplificando y esto me queda que es x cuadrado partido de 2
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por el logaritmo neperiano de x menos la integral de x partido por 2 diferencial de x, ¿vale?
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O lo podríamos haber calculado directamente antes.
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Y esto es x cuadrado partido por 2 por el logaritmo neperiano de x menos la integral de x partido de 2,
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que sería x cuadrado, y en este caso partido de 2, como teníamos ya estaba partido de 2,
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pues partido de 4 más k, ¿vale?
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Vamos con la 176, la 176 es inmediata, simplemente una exponencial porque la derivada del exponente es 1,
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por lo tanto, ¿quién va a ser la integral? Pues ella misma, elevado a x más 2 más k, ¿vale?
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Así de sencilla es.
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La 177 tenemos un producto de dos funciones
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Pues vamos a aplicar también la integración por partes
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Vamos a llamar u a 1 más x
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Y entonces diferencial de u será directamente diferencial de x
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Y vamos a llamar diferencial de v a e elevado a x
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Diferencial de x
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y por lo tanto la v será igual a e elevado a x.
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Sustituimos, bueno, sustituimos, no aplicamos la fórmula,
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por lo tanto es u por v, es decir, 1 más x por e elevado a x
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menos la integral de v diferencial de u, es decir, de e elevado a x
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diferencial de x, que ya es una integral inmediata.
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Luego esto es 1 más x por elevado a x menos, ella misma, elevado a x más k.
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Y aquí si queremos podemos sacar factor común al elevado a x y me quedaría 1 más x del primer sumando y del segundo tengo un menos 1 más k.
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Y esto es lo mismo, el 1 con el menos 1 se me va y me queda simplemente x por elevado a x más k.
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Vamos ahora con la 178, es un cociente, es una función racional, un cociente de polinomios,
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el grado del numerador es más grande que el grado del denominador, por lo tanto podemos dividir.
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Pues vamos a hacer la división haciendo la caja, 2x cubo menos x cuadrado menos 12x menos 3,
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que lo dividimos entre x cuadrado menos x menos 6.
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2x cubo entre x cuadrado es 2x
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multiplicamos poniendo lo opuesto
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serían menos 12x por lo tanto más 12x
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serían menos 2x cuadrado por lo tanto más 2x cuadrado
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y serían 2x cubo cambiando menos 2x cubo
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porque recordad que lo que hacemos es sumarle lo opuesto
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se nos van y me queda menos 1 más 2
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me queda aquí un x cuadrado
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la x se me va y me queda aquí un menos 3
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Podemos ir dividiendo, x cuadrado entre x cuadrado es 1
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Multiplicamos, más 1 por menos 6 es menos 6, así que ponemos más 6
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1 por menos x menos x, por lo tanto ponemos más x
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Y 1 por x cuadrado es x cuadrado, así que ponemos el opuesto, menos x cuadrado
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Se me va y de resto me queda x más 3
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Y ahora lo único que tenemos que hacer es aplicar la fórmula
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¿Vale? Recordáis que dividiendo entre divisor era cociente más resto partido del divisor.
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Sustituimos y esto será la integral del cociente que es 2x más 1 más el resto que es x más 3 entre el divisor que es x cuadrado menos x menos 6.
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diferencial de x, pero que ocurre
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que 2x más 1 si que tenemos
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integral inmediata pero seguimos teniendo
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una fracción
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pero que en este caso
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el numerador no es la derivada
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del denominador
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por lo tanto lo que vamos a hacer es
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ver si las raíces son reales o complejas
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bueno se ve a ojo que son reales
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para aplicar el método
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vamos el método
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de fracciones simples ¿vale?
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por partes ¿vale? pues nada
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Vamos a calcular x cuadrado menos x menos 6, vamos a calcular las soluciones, las raíces, igual a 0 y esto me queda que la x sería menos b, es decir, 1 más menos raíz cuadrada de b cuadrado que es 1 menos 4ac que sería más 24, es decir, esto sería 25 entre 2a.
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luego aquí me queda como primera solución
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1 más 5 que son 6 entre 2 es 3
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y 1 menos 5 que es menos 4 entre 2 es menos 2
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estas son mis soluciones
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por lo tanto lo que vamos a hacer es poner las fracciones
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bueno, lo vamos a poner aquí mismo
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x más 3 partido de
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no, no lo, bueno, luego lo cambio
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x cuadrado menos x menos 6
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Lo vamos a poner como una fracción a partido por x menos 3 más una fracción b partido por el x más 2, ¿vale?
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Y esto será igual, a ver, lo voy a cambiar un poquito, aquí no quería cambiarlo así, ¿vale?
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Y esto sería a por x más 2 más b por x menos 3, todo ello partido por x menos 3 por x más 2.
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Y por lo tanto lo que me queda, para que las fracciones sean iguales y tienen el mismo denominador, tienen que tener el mismo numerador.
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Por lo tanto, lo que me queda es que x más 3 tiene que ser lo mismo que a por x más 2 más b por x menos 3.
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Y ahora sustituimos el valor de las raíces. ¿Qué ocurre cuando la x es 3?
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Pues aquí sería 3 más 3 es 6, igual a 3 más 2 es 5a, por lo tanto la a sería 6 quintos.
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Y si la x es menos 2, menos 2 más 1 es 1, sería la a por 0 es 0 y me quedaría menos 2 menos 3 menos 5b.
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Por lo tanto, la b sería menos un quinto, ¿vale?
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Por lo tanto, vuelvo a mi integral inicial, ¿vale?
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Voy a poner aquí para continuar aquí abajo.
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Y sería la integral, voy a dejar aquí el 2x más 1 que teníamos, y ahora sería más a, que es 6 quintos, entre x menos 3, más la b, que es menos un quinto, entre x más 2, diferencial de x.
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Y ahora ya sí que todo es inmediato. Integral de 2x es x cuadrado, integral de 1 es x, y aquí tengo más el 6 quintos, que es la constante, y me queda el logaritmo neperiano del denominador de x menos 3, que lo ponemos entre valores absolutos, y aquí ahora sería el menos un quinto, dejo fuera la constante, también por el logaritmo neperiano de x más 2, más k.
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Vamos con el 179, que lo que me dicen es que calculemos la función f de x sabiendo que f' de x es x cuadrado por elevado a x,
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es decir, lo que me están pidiendo es calcular directamente la integral de x cuadrado, a ver si quiere escribir, x cuadrado por elevado a x diferencial de x.
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Bueno, pues para calcular esta integral lo que vamos a hacer es una integración por partes, ya que tengo un producto.
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Vamos a llamar u a x cuadrado y por lo tanto diferencial de u será 2x y vamos a llamar diferencial de v elevado a x diferencial de x y entonces v será elevado a x.
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Aplicamos la fórmula u por v, es decir, x cuadrado por e elevado a x menos la integral de v diferencial de u, es decir, de 2x e elevado a x diferencial de x.
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¿Qué ocurre? Que todavía no es inmediata.
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Luego tenemos que volver a aplicar el cambio de variable.
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¿Qué cambio de variable vamos a aplicar ahora? Pues lo mismo.
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Vamos a llamar u. Bueno, el 2 le puedo dejar fuera o dejarlo dentro, como queráis.
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Si le llamo directamente u a 2x, entonces diferencial de u será dos veces diferencial de x, no pinta, y el diferencial de v sigue siendo la misma, el a elevado a x diferencial de x, y por lo tanto la v será elevado a x.
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por lo tanto esta integral, la primera parte sigue igual, x cuadrado por elevado a x
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menos, y ahora aplicamos aquí la integración por partes, pongo un paréntesis, u por v
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pues ahora será 2x elevado a x menos la integral de v diferencial de u
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y ahora esto es 2 elevado a x diferencial de x
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y ahora ya al hacerlo dos veces sí que hemos conseguido que sea una integral inmediata
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sigo aquí abajo y esto va a ser igual
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x cuadrado por e elevado a x
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quito paréntesis
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teniendo en cuenta que tenemos un menos delante
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por lo tanto cambia todo de signo
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y me queda menos 2x por e elevado a x
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y ahora aquí me quedaría más 2 e elevado a x más k
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y como hay muchos e elevado a x
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pues le puedo sacar factor común al e elevado a x
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y que me queda x cuadrado menos 2x más 2, todo más k.
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Bueno, vamos ahora con la 180.
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Esta es una integral inmediata porque es, aunque tenemos una raíz, lo puedo escribir como potencia
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y esto es x menos 1 elevado a 1 medio diferencial de x y la derivada de x menos 1 es 1.
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Por lo tanto, esto es x menos 1 elevado a 1 medio más 1 entre 1 medio más 1 más k, ¿vale?
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Lo que es lo mismo, x menos 1, 1 medio más 1 son 3 medios, entre 3 medios más k,
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y esto si queréis lo podemos poner un poco más bonito poniendo que esto son 2 veces.
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Como me lo han dado en raíz, podemos ponerlo como raíz, ¿vale?
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Dos veces la raíz de x menos 1 al cubo partido de 3 más k
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Y podríamos sacar también un x menos 1 fuera de la raíz, ¿vale?
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Pero bueno, lo vamos a dejar así
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Tampoco hace falta mucho más
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Vale, vamos con el 181
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El 181, voy a subir un poquito para tener más espacio
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Bueno, vamos a dejarlo aquí
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El 181 tenemos un producto
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pero fijaos, tengo una exponencial en la que el exponente es x cuadrado
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la derivada de x cuadrado es 2x
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por lo tanto yo ahora cuando juegue con esta integral
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yo el x cubo lo voy a separar
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es decir, es como si yo por un lado me cogiera el x cuadrado
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y por otro lado juntara la x con el e elevado a x cuadrado
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porque justamente con esta x lo que tendríamos aquí ya es como una derivada
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entonces yo voy a llamar u para hacerla por partes a la x cuadrado
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y entonces me queda que diferencial de u sería 2x diferencial de x y vamos a llamar diferencial de v a x por e elevado a x cuadrado y entonces v sería e elevado a x cuadrado, ¿vale?
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como siempre me como algo, aquí me he comido el diferencial de x
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a ver, que no me escribe la x, vale
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y entonces aplicando por partes, esto sería u por v, es decir, x cuadrado
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por elevado a x cuadrado menos la integral de v diferencial de u
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es decir, de 2x por elevado a x cuadrado diferencial de x
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y si observáis, ahora sí que tengo la integral inmediata
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Ah, y me he comido algo
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¿Qué me he comido?
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Que aquí para asistentes de v
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Aquí me falta dividirlo
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Me falta un 2, ¿verdad?
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Me falta partirlo por 2
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Porque aquí tendríamos la derivada seria del exponente 2x
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Me falta un 2 aquí
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Vale, pues disculparme
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Aquí me falta un 2
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Y aquí también me faltaría un 2
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Que por lo tanto este 2
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Con este 2 se me iría, ¿vale?
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Y vuelvo a tener la misma integral de antes, pero esto ya es inmediato, esto sería x cuadrado por e elevado a x cuadrado, todo partido de 2, si queréis puedo ponerlo como el 1 medio delante, y me quedaría aquí menos la misma integral de antes, e elevado a x cuadrado partido por 2, más k, ¿vale?
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Y si queréis, le podemos sacar, a ver, lo escribimos aquí mismo, podemos sacar factor común al elevado a x cuadrado y me queda un, bueno, de hecho, le podríamos sacar factor común al x cuadrado partido por 2 y me queda un x cuadrado menos 1 más k, ¿vale?
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vale, pues vamos ahora con la 182
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que así a primera vista
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pues nos puede dar como miedito
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porque podemos decir
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uff, tendremos que hacer una integración por partes
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tendremos que hacer un cambio de variable
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pero es que en el fondo esta integral es inmediata
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es decir, si nosotros cogemos
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y subimos la exponencial
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porque fijaros
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la derivada de x cuadrado que es el exponente
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es 2x
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y ya tengo una x
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luego yo puedo subir todo esto al numerador
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y me quedaría x
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y el elevado a x cuadrado lo puedo poner como elevado a menos x cuadrado diferencial de x.
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¿Y qué ocurre? Que lo que tengo ya es la derivada salvo el menos 2, ¿vale?
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Porque la derivada de menos x cuadrado sería menos 2x.
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Por lo tanto esto no es otra cosa que, bueno, que no quiera escribir,
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elevado a menos x cuadrado y lo tengo que dividir entre menos 2.
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Es decir, menos elevado a menos x cuadrado o menos un medio de esa función más k
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Que no la puse aquí
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¿Vale?
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Fijaos que una que en un principio nos puede dar miedo porque es una exponencial
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Elevado al cuadrado, complicado, pues es directa
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Vale, pues ahora la 183, lo que tenemos es el cociente
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O sea, una función racional, cociente, aunque no lo parezca es una función racional
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Es el cociente de los polinomios
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por lo tanto como el grado del denominador es mayor
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lo que vamos a hacer es mirar las raíces del denominador
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que se ven a ojo y se ven que son raíces reales
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porque 1 menos x cuadrado
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es lo mismo que 1 menos x
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por 1 más x
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es una suma por diferencia
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si nosotros esto lo igualamos a 0
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siempre hago primero el producto y luego lo igualo a 0
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aunque seguramente si no veis que es una suma por diferencia
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lo que tendríais que hacer es igualarlo primero a 0 para ver las raíces, ¿vale?
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Si eso lo igualamos a 0, lo que obtenemos como solución es que o bien x es 1
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o bien x es menos 1, ¿vale? Las dos raíces reales.
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Vale, pues hacemos el método, y entonces que me queda aquí 1 partido por 1 menos x cuadrado.
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A ver, que no me escribe.
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Esto es a partido de 1 menos x más b partido de 1 más x.
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Aquí tenemos que tener cuidado porque, claro, yo he dicho que primeramente he puesto,
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he calculado las raíces después y he puesto primero la factorización.
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Si calcularais primero las raíces os habrían salido 1 y menos 1.
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Ojo, porque hubierais puesto a lo mejor x menos 1 por x más 1.
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pero es que fijaos que aquí el x cuadrado tiene signo negativo
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la a vale menos 1
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por lo tanto en este caso si vosotros hubierais puesto como x menos 1 por x más 1
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tendríais que haber puesto delante el menos por la a
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os recuerdo que cuando ahora lo borro lo que estoy escribiendo
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pero cuando tenemos una ecuación de segundo grado que es a x cuadrado
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vamos un polinomio más bx más c
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Y las soluciones son x1 y x2, siempre es a por x menos la primera por x menos la segunda.
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No me quiere escribir, ¿vale?
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Pero esta a la tenemos que poner siempre.
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Y en este caso nuestra a es negativa.
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Por eso es 1 menos x y 1 más x, no x menos 1 y x menos 1 y x más 1, ¿vale?
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Eso, tenerlo en cuenta.
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A ver, vamos a borrar todo esto, que no lo necesitamos.
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Vale, venga, pues lo de siempre.
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Esto va a ser a por 1 menos x, más b, al revés, a por 1 más x, más b por 1 menos x.
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Todo ello partido por 1 menos x, por 1 más x.
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¿Y qué me queda?
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que 1 tiene que ser lo mismo que a por 1 más x más b por 1 menos x.
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Si la x vale 1, lo que me queda es que 1 es igual a 2a.
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A ver, ¿qué debe estar? Ya no quiere, no escribe bien.
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Luego a es 1 medio, ¿vale?
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Y si la x es menos 1, entonces 1 quedaría, 1 menos menos 1 es 2, 2b.
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Luego la b también es 1 medio.
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Bueno, pues ya vamos a la integral inicial y esto se me quedaría como a, que es 1 medio,
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partido de 1 menos x, más b, que es también un medio, partido de 1 más x, diferencial de x.
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Luego esto lo que tenemos es un medio, ¿de quién? Del logaritmo neperiano de 1 menos x.
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Pero ojo, ¿qué ocurre ahora? Que arriba me faltaría el menos de la derivada del denominador, ¿vale?
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Porque ¿cuánto es la derivada de 1 menos x? Menos 1. Luego necesitaríamos tener un menos.
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por lo tanto voy a poner un menos delante
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que era por lo que tendríamos que dividir
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¿vale?
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más un medio
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del logaritmo neperiano
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de 1 más x
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que aquí como la derivada es 1
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no hay que hacer nada más
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más k
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¿vale? pues esto ya estaría
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vale, y ya vamos con el último de esta tanda
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que al final va a quedarse un vídeo un poco más largo
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es la integral de una raíz
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pues como hemos hecho algo me parecido antes
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yo lo que hago es escribir la
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la raíz como una potencia, esto es x elevado a 1 medio
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diferencial de x, por lo tanto no es otra cosa que
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1 medio más 1 entre
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1 medio más 1, más k
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¿vale? luego esto es x elevado a 3 medios
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partido
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de 3 medios
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más k, y lo podemos poner
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operando las fracciones, me queda 2 veces
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y poniéndolo como raíz, la raíz de
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x cubo partido de 3 más k
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y si queremos sacar una x fuera
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me quedaría 2x raíz de x
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partido de 3 más k
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y con esto ya finalizo el vídeo
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- Materias:
- Matemáticas
- Etiquetas:
- Ejercicios resueltos
- Niveles educativos:
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- Segundo Curso
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- Francisca Beatriz P.
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- Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
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- Fecha:
- 13 de diciembre de 2025 - 23:21
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- IES IGNACIO ALDECOA
- Duración:
- 28′ 09″
- Relación de aspecto:
- 1.78:1
- Resolución:
- 1920x1080 píxeles
- Tamaño:
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