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  • Differential and Integral Calculus Formulas (Pag 1 of 6) Thursday, October 24, 2013 http://sites.google.com/site/calculusjrm/ Jess Rub M.

    Diffential and Integral Calculus Formulas Jess Rub Miranda http://sites.google.com/site/calculusjrm/ ( [email protected] , [email protected] ) Mobile. Mx. DF. 044 55 13 78 51 94 1. ABSOLUTE VALUE

    1 1

    1 1

    si 0

    si 0

    y

    0 y 0 0

    n n

    k k

    k k

    n n

    k k

    k k

    a aa

    a a

    a a

    a a a a

    a a a

    ab a b a a

    a b a b a a

    2. EXPONENTS

    p q p q

    pp q

    q

    qp pq

    a a a

    aa

    a

    a a

    /

    p p p

    p p

    p

    qp q p

    a b a b

    a a

    b b

    a a

    3. LOGARITHMS

    10

    log

    log log log

    log log log

    log log

    log lnlog

    log ln

    log log y log ln

    x

    a

    a a a

    a a a

    r

    a a

    ba

    b

    e

    N x a N

    MN M N

    MM N

    N

    N r N

    N NN

    a a

    N N N N

    4. PRODUCTS

    2 2

    2 2 2

    2 2 2

    2

    2

    3 3 2 2 3

    3 3 2 2 3

    2 2 2 2

    2

    2

    3 3

    3 3

    2 2 2

    a c d ac ad

    a b a b a b

    a b a b a b a ab b

    a b a b a b a ab b

    x b x d x b d x bd

    ax b cx d acx ad bc x bd

    a b c d ac ad bc bd

    a b a a b ab b

    a b a a b ab b

    a b c a b c ab ac bc

    2 2 3 3

    3 2 2 3 4 4

    4 3 2 2 3 4 5 5

    1

    1

    n

    n k k n n

    k

    a b a ab b a b

    a b a a b ab b a b

    a b a a b a b ab b a b

    a b a b a b n

    2 2 3 3

    3 2 2 3 4 4

    4 3 2 2 3 4 5 5

    5 4 3 2 2 3 4 5 6 6

    a b a ab b a b

    a b a a b ab b a b

    a b a a b a b ab b a b

    a b a a b a b a b ab b a b

    1 1

    1

    1 1

    1

    1 impar

    1 par

    nk n k k n n

    k

    nk n k k n n

    k

    a b a b a b n

    a b a b a b n

    5. SUMS AND PRODUCTS

    1 2

    1

    1

    1 1

    n

    n k

    k

    n

    k

    n n

    k k

    k k

    a a a a

    c nc

    ca c a

    1 1 1

    1 0

    1

    n n n

    k k k k

    k k k

    n

    k k n

    k

    a b a b

    a a a a

    1

    1

    1

    2

    1

    2 3 2

    1

    3 4 3 2

    1

    4 5 4 3

    1

    2

    1

    1 2 12

    =2

    1

    1 1

    1

    2

    1 2 112 3

    6 6

    12

    4

    16 15 10

    30

    1 3 5 2 1

    !

    n

    k

    nnk

    k

    n

    k

    n

    k

    n

    k

    n

    k

    n

    k

    na k d a n d

    na l

    r a rlar a

    r r

    k n n

    n n nk n n n

    k n n n

    k n n n n

    n n

    n k

    0

    !,

    ! !

    nn n k k

    k

    n nk n

    k n k k

    nx y x y

    k

    1 21 2 1 21 2

    !

    ! ! !k

    n nn n

    k k

    k

    nx x x x x x

    n n n

    6. CONSTANTS

    3.14159265359 2.71828182846e 7. TRIGONOMETRY

    1sen csc

    sen

    1cos sec

    cos

    sen 1tg ctg

    cos tg

    CO

    HIP

    CA

    HIP

    CO

    CA

    radianes=180

    CA

    CO HIP

    [WikiP]

    sin cos tg ctg sec csc 0 0 1 0 1 30 1 2 3 2

    1 3 3 2 3

    2

    45 1 2 1 2 1 1 2 2 60 3 2

    1 2 3 1 3 2 2 3

    90 1 0 0 1

    sin ,2 2

    cos 0,

    tg ,2 2

    1ctg tg 0,

    1sec cos 0,

    1csc sen ,

    2 2

    y x y

    y x y

    y x y

    y x yx

    y x yx

    y x yx

    Graph 1. The trigonometric functions: sin x , cos x , tg x :

    -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8-2

    -1.5

    -1

    -0.5

    0

    0.5

    1

    1.5

    2

    sen xcos xtg x

    Graph 2. The trigonometric functions csc x , sec x , ctg x :

    -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8-2.5

    -2

    -1.5

    -1

    -0.5

    0

    0.5

    1

    1.5

    2

    2.5

    csc xsec xctg x

    Graph 3. The inverse trigonometric functions arcsin x ,

    arccosx , arctg x :

    -3 -2 -1 0 1 2 3-2

    -1

    0

    1

    2

    3

    4

    arc sen xarc cos xarc tg x

    Graph 4. The inverse trigonometric functions arcctg x ,

    arcsecx , arccscx :

    -5 0 5-2

    -1

    0

    1

    2

    3

    4

    arc ctg xarc sec xarc csc x

    8. TRIGONOMETRY IDENTITIES

    2 2

    2 2

    2 2

    sin cos 1

    1 ctg csc

    tg 1 sec

    sin sin

    cos cos

    tg tg

    sin 2 sin

    cos 2 cos

    tg 2 tg

    sin sin

    cos cos

    tg tg

    sin 1 sin

    cos 1 cos

    tg tg

    n

    n

    n

    n

    n

    sin 0

    cos 1

    tg 0

    2 1sin 1

    2

    2 1cos 0

    2

    2 1tg

    2

    n

    n

    n

    n

    n

    n

    n

    n

    sin cos2

    cos sin2

    2 2

    2

    2

    2

    2

    sin sin cos cos sin

    cos cos cos sin sin

    tg tgtg

    1 tg tg

    sin 2 2sin cos

    cos 2 cos sin

    2 tgtg 2

    1 tg

    1sin 1 cos 2

    2

    1cos 1 cos 2

    2

    1 cos 2tg

    1 cos 2

    1 1sin sin 2sin cos

    2 2

    1 1sin sin 2sin cos

    2 2

    1 1cos cos 2cos cos

    2 2

    1 1cos cos 2sin sin

    2 2

    sintg tg

    cos cos

    1sin cos sin sin

    2

    1sin sin cos cos

    2

    1cos cos cos cos

    2

    tg tgtg tg

    ctg ctg

  • Differential and Integral Calculus Formulas (Pag 2 of 6) Thursday, October 24, 2013 http://sites.google.com/site/calculusjrm/ Jess Rub M. 9. HYPERBOLIC FUNCTIONS

    sinh sinh :2

    cosh cosh : 1,2

    sinhtgh tgh : 1,1

    cosh

    1ctgh ctgh : 0 , 1 1,

    tgh

    1 2sech sech : 0,1

    cosh

    1 2csch csch : 0 0

    sinh

    x x

    x x

    x x

    x x

    x x

    x x

    x x

    x x

    e ex

    e ex

    x e ex

    x e e

    e ex

    x e e

    xx e e

    xx e e

    Graph 5. The hyperbolic functions sinh x , cosh x , tgh x :

    -5 0 5-4

    -3

    -2

    -1

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    senh xcosh xtgh x

    10. INVERSE HYPERBOLIC FUNCTIONS

    1 2

    1 2

    1

    1

    21

    21

    sinh ln 1 ,

    cosh ln 1 , 1

    1 1tgh ln , 1

    2 1

    1 1ctgh ln , 1

    2 1

    1 1sech ln , 0 1

    1 1csch ln , 0

    x x x x

    x x x x

    xx x

    x

    xx x

    x

    xx x

    x

    xx x

    x x

    11. HYPERBOLIC FUNCTIONS IDENTITIES

    2 2

    2 2

    2 2

    cosh sinh 1

    1 tgh sech

    ctgh 1 csch

    sinh sinh

    cosh cosh

    tgh tgh

    x x

    x x

    x x

    x x

    x x

    x x

    2 2

    2

    sinh sinh cosh cosh sinh

    cosh cosh cosh sinh sinh

    tgh tghtgh

    1 tgh tgh

    sinh 2 2sinh cosh

    cosh 2 cosh sinh

    2 tghtgh 2

    1 tgh

    x y x y x y

    x y x y x y

    x yx y

    x y

    x x x

    x x x

    xx

    x

    2

    2

    2

    1sinh cosh 2 1

    2

    1cosh cosh 2 1

    2

    cosh 2 1tgh

    cosh 2 1

    x x

    x x

    xx

    x

    sinh 2tgh

    cosh 2 1

    xx

    x

    cosh sinh

    cosh sinh

    x

    x

    e x x

    e x x

    12. OTHERS

    2

    2

    2

    0

    4

    2

    4 discriminante

    exp cos sin si ,

    ax bx c

    b b acx

    a

    b ac

    i e i

    13. LIMITS

    1

    0

    0

    0

    lim 1 2.71828...

    1lim 1

    senlim 1

    1 coslim 0

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x e

    ex

    x

    x

    x

    x

    0

    1

    1lim 1

    1lim 1

    ln

    x

    x

    x

    e

    x

    x

    x

    14. DERIVATIVES

    0 0

    1

    lim lim

    0

    xx x

    n n

    f x x f xdf yD f x

    dx x x

    dc

    dx

    dcx c

    dx

    dcx ncx

    dx

    d du dv dwu v w

    dx dx dx dx

    d ducu c

    dx dx

    2

    1n n

    d dv duuv u v

    dx dx dx

    d dw dv duuvw uv uw vw

    dx dx dx dx

    v du dx u dv dxd u

    dx v v

    d duu nu

    dx dx

    12

    1 2

    (chain rule)

    1

    donde

    dF dF du

    dx du dx

    du

    dx dx du

    dF dF du

    dx dx du

    x f tf tdy dy dt

    dx dx dt f t y f t

    15. LOG & EXP FUNCTIONS DERIVATIVES

    1

    ln

    ln

    1ln

    loglog

    loglog 0, 1

    u u

    u u

    v v v

    a

    a

    d due e

    dx dx

    d dua a a

    dx dx

    d du dvu vu u u

    dx dx dx

    du dxd duu

    dx u u dx

    d e duu

    dx u dx

    ed duu a a

    dx u dx

    16. TRIG FUNCS DERIVATIVES

    2

    2

    sin cos

    cos sin

    tg sec

    ctg csc

    sec sec tg

    csc csc ctg

    vers sen

    d duu u

    dx dx

    d duu u

    dx dx

    d duu u

    dx dx

    d duu u

    dx dx

    d duu u u

    dx dx

    d duu u u

    dx dx

    d duu u

    dx dx

    17. INVERSE TRIG FUNC DERIVATIVES

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    1sin

    1

    1cos

    1

    1tg

    1

    1ctg

    1

    si 11sec

    si 11

    si 11csc

    si 11

    1vers

    2

    d duu

    dx dxu

    d duu

    dx dxu

    d duu

    dx dxu

    d duu

    dx dxu

    ud duu

    udx dxu u

    ud duu

    udx dxu u

    d duu

    dx dxu u

    18. HYPERBOLIC FUNCS DERIVATIVES

    2

    2

    sinh cosh

    cosh sinh

    tgh sech

    ctgh csch

    sech sech tgh

    csch csch ctgh

    d duu u

    dx dx

    d duu u

    dx dx

    d duu u

    dx dx

    d duu u

    dx dx

    d duu u u

    dx dx

    d duu u u

    dx dx

    19. INV HYP FUNCS DERIVATIVES

    1

    2

    -1

    1

    -12

    1

    2

    1

    2

    1

    1

    12

    1senh

    1

    si cosh 01cosh , 1

    si cosh 01

    1tgh , 1

    1

    1ctgh , 1

    1

    si sech 0, 0,11sech

    si sech 0, 0,11

    d duu

    dx dxu

    ud duu u

    dx dx uu

    d duu u

    dx dxu

    d duu u

    dx dxu

    u ud duu

    dx dx u uu u

    1

    2

    1csch , 0

    1

    d duu u

    dx dxu u

    20. DEFINITE INTEGRALS, PROPERTIES Note. For all the integration formulas we will need to add an

    arbitrary constant c (constant of integration).

    0

    , , ,

    ,

    si

    b b b

    a a a

    b b

    a a

    b c b

    a a c

    b a

    a b

    a

    a

    b

    a

    b b

    a a

    b b

    a a

    f x g x dx f x dx g x dx

    cf x dx c f x dx c

    f x dx f x dx f x dx

    f x dx f x dx

    f x dx

    m b a f x dx M b a

    m f x M x a b m M

    f x dx g x dx

    f x g x x a b

    f x dx f x dx a b

    21. INTEGRALS

    1

    Integracin por partes

    11

    ln

    nn

    adx ax

    af x dx a f x dx

    u v w dx udx vdx wdx

    udv uv vdu

    uu du n

    n

    duu

    u

    22. LOG & EXP FUNCS INTEGRALS

    2

    2

    0

    1ln

    1

    ln ln

    1

    ln ln ln 1

    1log ln ln 1

    ln ln

    log 2log 14

    ln 2ln 14

    u u

    uu

    uu

    u u

    a

    a a

    e du e

    aaa du

    aa

    aua du u

    a a

    ue du e u

    udu u u u u u

    uudu u u u u

    a a

    uu udu u

    uu udu u

    23. TRIG FUNCS INTEGRALS

    2

    2

    sin cos

    cos sin

    sec tg

    csc ctg

    sec tg sec

    csc ctg csc

    udu u

    udu u

    udu u

    udu u

    u udu u

    u udu u

    tg ln cos ln sec

    ctg ln sin

    sec ln sec tg

    csc ln csc ctg

    udu u u

    udu u

    udu u u

    udu u u

  • Differential and Integral Calculus Formulas (Pag 3 of 6) Thursday, October 24, 2013 http://sites.google.com/site/calculusjrm/ Jess Rub M.

    2

    2

    2

    2

    1sin sin 2

    2 4

    1cos sin 2

    2 4

    tg tg

    ctg ctg

    uudu u

    uudu u

    udu u u

    udu u u

    sin sin cos

    cos cos sin

    u udu u u u

    u udu u u u

    24. INV TRIG FUNCS INTEGRALS

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    sin sin 1

    cos cos 1

    tg tg ln 1

    ctg ctg ln 1

    sec sec ln 1

    sec cosh

    csc csc ln 1

    csc cosh

    udu u u u

    udu u u u

    udu u u u

    udu u u u

    udu u u u u

    u u u

    udu u u u u

    u u u

    25. HYP FUNCS INTEGRALS

    2

    2

    sinh cosh

    cosh sinh

    sech tgh

    csch ctgh

    sech tgh sech

    csch ctgh csch

    udu u

    udu u

    udu u

    udu u

    u udu u

    u udu u

    1

    tgh ln cosh

    ctgh ln sinh

    sech tg sinh

    csch ctgh cosh

    1 ln tgh

    2

    udu u

    udu u

    udu u

    udu u

    u

    26. FRACTIONS INTEGRALS

    2 2

    2 2

    2 2

    2 2

    2 2

    1tg

    1 ctg

    1ln

    2

    1ln

    2

    du u

    u a a a

    u

    a a

    du u au a

    u a a u a

    du a uu a

    a u a a u

    27. SQUARE ROOT INTEGRALS

    2 2

    2 2

    2 2

    2 2 2 2

    2 2

    22 2 2 2

    22 2 2 2 2 2

    sin

    cos

    ln

    1ln

    1cos

    1 sec

    sen2 2

    ln2 2

    du u

    aa u

    u

    a

    duu u a

    u a

    du u

    au a u a a u

    du a

    a uu u a

    u

    a a

    u a ua u du a u

    a

    u au a du u a u u a

    28. MORE INTEGRALS

    2 2

    2 2

    3

    sin cossin

    cos sincos

    1 1sec sec tg ln sec tg

    2 2

    au

    au

    au

    au

    e a bu b bue bu du

    a b

    e a bu b bue bu du

    a b

    u du u u u u

    Formula de Wallis

    2 2

    0 0sin cos

    1 3 5 1, par,0

    2 4 6 2

    2 4 6 1, impar,1

    3 5 7

    n nd d

    nn n

    n

    nn n

    n

    De manera que

    2 2 22 4 6

    0 0 0

    3 5cos cos cos

    4 16 32d d d

    29. SERIES

    2

    0 0

    0 0 0

    0 0

    2

    2 3

    3 5 7 2 11

    '''

    2!

    :!

    '' 00 ' 0

    2!

    0

    //Maclauri

    : !

    12! 3! !

    sin 13! 5! 7! 2 1

    n

    //Mac

    Taylor

    Macla

    lau!

    urin

    nn

    n n

    nx

    nn

    f x x xf x f x f x x x

    f x x x

    n

    f xf x f f x

    f x

    n

    x x xe x

    n

    x x x xx x

    n

    2 4 6 2 21

    2 3 41

    3 5 7 2 11

    cos 1 12! 4! 6! 2 2 !

    rin

    //Maclaur

    ln 1 12 3 4

    tg 13 5 2 1

    n

    7

    in

    n

    nn

    nn

    x x x xx

    n

    x x x xx x

    n

    x x x xx x

    n

    30. AREAS AND VOLUMES Some are:

    Circle

    2

    LengCircle Circunf 2

    CircunfArea

    r

    r

    CircularSector 2AreaSecCir 1 2

    AnguloCentralDelSectorEnRadianes

    r

    Circular Straight Cylinder

    2Vol

    AreaLateral 2

    AreaTotal 2

    r h

    r h

    r r h

    Sphere

    3

    2

    Vol 4 3

    Area 4

    r

    r

    CircularStraightBarrelCone

    2 2Vol 1 3AreaLateral=

    h r Rr R

    Hexaedro or cube 3VolCube Lado

    Cono Circular Recto de Radio r y altura h

    2

    2 2

    1Vol

    3

    AreaSuperficieLateral

    r h

    r r h rl

    h l

    r

    Prism

    Vol A h

    Pyramid

    Vol 1 3 A h A

    h

    Torus

    ArcLeng Pappus's1stT

    2

    Area 2 2

    4

    r R

    Rr

    2Pappus's2ndTArea

    2 2

    Vol 2

    2

    r R

    Rr

    ParametricEq

    , cos cos

    , cos sin

    , sin

    , 0,2

    radio from the center

    of Torus

    ratio of the tube

    x u v R r v u

    y u v R r v u

    z u v r v

    u v

    R

    r

    Ellipsoid

    4

    3Vol abc

    Semiaxis , ,a b c

    a

    b c

    Notation

    R or r : radio

    a h : height

    A B : Area of the base

    s : side or inclined height

    31. GREEK ALPHABET

    Upper case

    Lower case

    Name Roman Equiv

    Upper case

    Lower case

    Name Roman Equiv

    1 Alpha A 13 Nu N

    2 Beta B 14 Xi X

    3 Gamma G 15 Omicro

    n O

    4 Delta D 16 Pi P

    5 Epsilon E 17 Rho R

    6 Zeta Z 18 Sigma S

    7 Eta H 19 Tau T

    8

    Theta Q 20 Upsilon U

    9 Iota I 21 Phi F

    10 Kappa K 22 Chi C

    11 Lambda L 23 Psi Y

    12 Mu M 24 Omega W

    32. NOTATION

    sin Sinus, cos Cosinus, tg Tangent, sec Secant,

    csc Cosecant, ctg Cotangent, vers Verso sinus,

    arcsin sin Arc sinus of an angle

    u f x

    sinh Hyperbolic sinus, cosh Hyperbolic Cosinus, tgh

    Hyperbolic Tangent, ctgh Hyperbolic Cotangent, sech

    Hyperbolic Secant, csch Hyperbolic Cosecant

    , ,u v w Functions of x , u u x , v v x .

    Natural

    Integers 0 ZeroRational

    Real Negative intgrsComplex

    Fractions

    Irrational

    Imaginarios

    Set of Complex Numbers

    Set of Real Numbers

    Set of Rational Numbers

    c Set of Irrational Numbers

    , 2, 1,0,1,2, Set of Integer Numbers

    1,2,3, Set of Natural Numbers

    * 0 Non-negative Integer

    Def. Equivalent. If A B and B A

    ( A B B A ), then A and B are supposed to be

    equivalent, a relation which is written symbolically in this

    work as A B .

    Def. Necessary. A condition which must hold for a result to

    be true, but which does not guarantee it to be true. If a

    condition is both necessary and sufficient, then the result is

    said to be true iif the condition holds.

    Def. Sufficient. A condition which, if true, guarantees that a

    result is also true. (However, the result may also be true if

    the condition is not met). If a condition is both necessary and

    sufficient, then the result is said to be true iif the condition

    holds.

    Ex. For example, the condition that a decimal number end in

    the digit 2 is a sufficient but not necessary condition that be

    even.

    Def. Iff. If and only if (i.e. necessary and sufficient). The

    terms just if or exactly when are sometimes used

    instead. iifA B is written symbolically as A B ,

    A B , A B . iifA B is also equivalent to A B

    together with B A .

  • Differential and Integral Calculus Formulas (Pag 4 of 6) Thursday, October 24, 2013 http://sites.google.com/site/calculusjrm/ Jess Rub M. Def. NonNegativeInteger. * 0

    Def. NonNegative. A quantity which is Esther 0 or positive.

    i.e. 0 .

    Def. NonPositive. A quantity which is Esther 0 or negative.

    i.e. 0 .

  • Integration Methods (Pag 5 of 6) Thursday, October 24, 2013 http://sites.google.com/site/calculusjrm/ Jess Rub M.

    Integration Methods Jess Rub Miranda

    http://sites.google.com/site/calculusjrm/ ( [email protected] , [email protected] ) Mobile. Mx. DF. 044 55 13 78 51 94 33. INTEGRACIN DE DIFERENCIALES TRIGONOMTRICAS

    1.1 Integrales de la forma sen cosm nu udu

    Cuando imparm n , no importa lo que es el otro, pues

    tendramos una integral de la forma

    1

    1

    nn uu du

    n

    v. g., si m es impar, tenemos

    1sen sen senm mu u u

    y 1m es par, el primer trmino del segundo miembro ser

    potencia se 2sen u y podemos expresarlo en potencias de

    2cos u sustituyendo

    2 2sen 1 cosu u

    Entonces la integral queda

    suma de trminos que contienen cos senu udu

    Sabemos que sen cosudu d u , cada trmino que se

    debe integrar tiene la forma nu du con cosu u .

    Del mismo modo, si n es el que es impar, tenemos

    1cos cos cosn nu u u

    y empleamos la sustitucin 2 2cos 1 senu u . Entonces la

    integral queda

    suma de trminos que contienen sen cosu udu

    1.2 Integrales de la forma tgn u du o ctgn udu

    Cuando n , hacemos

    2 2 2 2tg tg tg tg sec 1n n nu u u u o

    2 2 2 2ctg ctg ctg ctg csc 1n n nu u u u u

    1.3 Integrales de la forma secn udu o cscn udu

    Cuando parn , hacemos

    2

    2 2 2 22sec sec sec tg 1 secn

    n nu u u u u

    o

    2

    2 2 2 22csc csc csc ctg 1 cscn

    n nu u u u u

    1.4 Integrales de la forma tg secm nu udu o ctg cscm nu udu

    Cuando parn , procedemos como en el caso anterior.

    1.5 Clculo de integrales de la forma sen cosm nu udu por medio de ngulos mltiplos

    Cuando imparm n , aplicamos el caso 1. Cuando

    ambos parm n , la expresin diferencial se expresa

    en trminos de senos y cosenos de ngulos mltiplos. Las

    frmulas usadas son:

    2

    2

    1sen cos sen 2

    2

    1sen 1 cos 2

    2

    1cos 1 cos 2

    2

    u u u

    u u

    u u

    1.6 Integrales de la forma

    sen cos

    sen sen

    cos cos cuando

    mu nu du

    mu nu du

    mu nu du m n

    Utilizando identidades trigonomtricas, tenemos:

    1sen cos sen sen

    2

    cos cos

    2 2

    mu nu du m n u m n u du

    m n u m n u

    m n m n

    1sen sen cos cos

    2

    sen sen

    2 2

    mu nu du m n u m n u du

    m n u m n u

    m n m n

    1cos cos cos cos

    2

    sen sen

    2 2

    mu nu du m n u m n u du

    m n u m n u

    m n m n

    34. INTEGRACIN POR SUSTITUCIN TRIGONOMTRICA, DE EXPRESIONES QUE

    CONTIENEN 2 2a u

    O 2 2u a

    Cuando se presentan estos casos, aplicamos un cambio de

    variable as, para:

    2 2

    2 2

    2 2

    hgase sen

    hgase tg

    hgase sec

    a u u a z

    u a u a z

    u a u a z

    en efecto

    2 2 2 2

    2 2 2 2

    2 2 2 2

    sen 1 sen cos

    tg tg 1 sec

    sec sec 1 tg

    a a z a z a z

    a z a a z a z

    a z a a z a z

    35. INTEGRACIN POR FRACCIONES Def. Un polinomio en x es una funcin de la forma

    1

    0 1 1

    n n

    n na x a x a x a

    donde a es una constante,

    con 0 0a y n , que se llama grado del polinomio, un

    entero no negativo.

    Todo polinomio de coeficientes reales se puede expresar (al

    menos tericamente) como producto de factores lineales del

    tipo ax b y factores reales cuadrticos irreducibles del

    tipo 2ax bx c . (Un polinomio de grado 1 o mayor se

    dice irreducible si no puede ser factorizado en polinomios de

    grados ms bajos.) La frmula cuadrtica 2ax bx c es

    irreducible si y slo si 2 4 0b ac , en este caso, las races

    de 2ax bx c no son reales.

    Def. Una fraccin racional es aquella cuyo numerador y

    denominador son polinomios en x .

    Def. Una fraccin racional es propia cuando el grado del

    numerador es menor que el del denominador. En caso

    contrario, es una fraccin racional impropia.

    Una fraccin racional impropia puede expresarse como la

    suma de un polinomio y una fraccin racional propia.

    3.1 Factores Lineales Distintos

    A cada factor lineal ax b no repetido en el denominador

    de una fraccin racional propia le corresponde una sola

    fraccin simple de la forma

    A

    ax b

    donde A y habr que determinarlo.

    3.2 Factores Lineales Repetidos

    A cada factor lineal ax b que aparezca n veces en el

    denominador de una fraccin racional propia le corresponde

    una suma de n fracciones simples de la forma

    1 2

    2

    n

    n

    AA A

    ax b ax b ax b

    donde A y habr que determinarlo.

    3.3 Factores cuadrticos distintos

    A cada factor cuadrtico irreducible 2ax bx c no

    repetido en el denominador de una fraccin racional propia

    le corresponde una sola fraccin simple de la forma

    2

    Ax B

    ax bx c

    donde ,A B y habr que determinarlos.

    3.4 Factores cuadrticos repetidos

    A cada factor cuadrtico irreducible 2ax bx c que

    aparezca n veces en el denominador de una fraccin

    racional propia le corresponde una suma de n fracciones

    simples de la forma

    1 1 2 2

    2 22 2

    n n

    n

    A x BA x B A x B

    ax bx c ax bx c ax bx c

    donde ,A B y habr que determinarlos.

    36. INTEGRACIN POR SUSTITUCIN DE UNA NUEVA VARIABLE

    4.1 Diferencias que contienen slo potencias fraccionarias de x

    Una expresin que contienen solamente potencias

    fraccionarias de x puede transformarse en forma racional

    mediante la sustitucin nx z

    siendo n el mnimo comn denominador de los exponentes

    fraccionarios de x .

    4.2 Diferencias que contienen slo potencias fraccionarias

    de ax b

    Una expresin que contiene solamente potencias

    fraccionarias de ax b puede transformarse en forma

    racional mediante la sustitucin nax b z

    siendo n el mnimo comn denominador de los exponentes

    fraccionarios de la expresin ax b .

    37. TRANSFORMACIN DE DIFERENCIALES TRIGONOMTRICAS

    Una diferencial trigonomtrica que contiene slo funciones

    racionales de senu y cos u puede transformarse en otra

    expresin diferencial, racional en z , mediante la sustitucin

    tg2

    uz

    o (lo que es lo mismo) por las sustituciones

    2

    2 2 2

    2 1 2sen , cos ,

    1 1 1

    z z dzu u du

    z z z

    A modo de ayuda este tringulo:

    u

    1-z2

    1+z2

    2z

    38. DIFERENCIALES BINOMIAS Def. Una diferencial de la forma

    p

    m nx a bx dx

    siendo ,a b y los exponentes , ,m n p , se llama una

    diferencial binomia.

    Hagamos 1; entoncesx z dx z dz

    y

    1p p

    m n m nx a bx dx z a bz dz

    Si se elige un nmero entero de manera que m y n

    sean nmero enteros, vemos que la diferencial dada es

    equivalente a otra de la misma forma, donde m y n se han

    reemplazado por nmeros enteros. Adems, la sustitucin

    p p

    m n m np nx a bx dx x ax b dx

    transforma la diferencial dada en otra de la misma forma,

    donde n reemplaza el exponente n de x . Por tanto,

    cualquiera que sea el signo algebraico de n , el exponente

    de x dentro del parntesis ser positivo en una de las dos

    diferenciales.

    Cuando p es un nmero positivo, se puede desarrollar la

    potencia del binomio segn la frmula de Newton e integrar

    la diferencial trmino a trmino. En lo que sigue, p se

    supone una fraccin; por tanto, la reemplazamos por r

    s,

    siendo ,r s .

    Por consiguiente el siguiente enunciado:

    Proposicin. Toda diferencial binomia puede reducirse a la

    forma

    r

    m n sx a bx dx

    siendo , ,m r s y n .

    Ahora veremos como quitar los radicales:

    Caso I. Cuando 1m

    n

    . En este caso se efectuar la

    sustitucin n sa bx z .

    Caso II. Cuando 1m r

    n s

    . En este caso se efecta la

    sustitucin n s na bx z x .

  • More Calculus (Pag 6 of 6) Thursday, October 24, 2013 http://sites.google.com/site/calculusjrm/ Jess Rub M.

    Geometra Analtica Jess Rub Miranda

    http://sites.google.com/site/calculusjrm/ ( [email protected] , [email protected] ) Mobile. Mx. DF. 044 55 13 78 51 94 39. COORDENADAS RECTANGULARES(CARTESIANAS)

    El sistema de coordenadas rectangulares est dividido en

    cuatro cuadrantes:

    II I

    III IV

    Y

    X

    Son ejemplo de coordenadas ortogonales y usadas en

    espacios euclidianos.

    Las X y las Y son las abcisas y ordenadas.

    40. DISTANCIAS

    La distancia entre dos puntos 1x y 2x es:

    2 1d x x

    La distancia entre dos puntos 1 1 1,P x y y 2 2 2,P x y es:

    2 2

    2 1 2 1d x x y y

    41. LA RECTA

    La pendiente de la recta que une dos puntos 1 1 1,P x y y

    2 2 2,P x y es:

    2 1

    2 1

    tgy y

    mx x

    Se tiene:

    1 2m m (Cond. )

    1 2 1m m (Cond. )

    La pendiente entre dos rectas es

    2 1

    2 1

    tg1

    m m

    m m

    //PorComprobar

    m2

    m1

    La ecuacin de la recta que une dos puntos 1 1 1,P x y y

    2 2 2,P x y es:

    1 2 1 1 11 2 1

    oy y y y

    m y y m x xx x x x

    de lo anterior:

    y mx b

    donde 2 1 1 21 12 1

    x y x yb y mx

    x x

    es la interseccin con el

    eje y .

    La forma de la recta cuya interseccin con el eje x es

    0a y con el eje y es 0b :

    1x y

    a b

    bm

    a

    x

    y

    (a,0)

    (0,b)

    De la anterior ecuacin despejando y se tiene:

    bx aby mx b

    a

    La ecuacin general de la recta es:

    0Ax By C

    con A

    mB

    y C

    bB

    .

    La distancia del punto 1 1,x y a la recta 0Ax By C

    es:

    1 1

    2 2

    Ax By Cd

    A B

    42. LA CIRCUNFERENCIA La forma reducida ordinaria de la ecuacin de la

    circunferencia de centro 0 0,x y y radio R es:

    2 2 2

    0 0x x y y R

    0 0,x y

    x

    R

    0

    y

    La forma general de la ec de la circunferencia se puede

    expresar por: 2 2 0x y Dx Ey F

    con centro 0 0, ,2 2

    D Ex y

    y radio

    2 21 42

    R D E F .

    Se tiene:

    2 2

    2 2

    2 2

    4 0 Circunferencia Real

    4 0 Circunferencia de 0

    4 0 Circunferencia Imaginaria

    D E F

    D E F R

    D E F

    En forma paramtrica sus ecuaciones son:

    0

    0

    cos

    sin

    x x r t

    y y r t

    Adems Una ecuacin cannica se usa con frecuencia en

    matemticas para indicar que esa ecuacin es natural, como

    debe ser e independiente de elecciones arbitrarias, que es

    absoluto y no relativo a un observador, que es intrnseco y no

    depende de un sistema de referencia o de un sistema de

    coordenadas, que pertenece a la estructura propia de lo que

    estudiamos.

    Una ecuacin general es toda igualdad entre dos

    expresiones matemticas sin importar el valor que tomen las

    variables implicadas en cada expresin (denominados

    miembros de la ecuacin, el primer miembro es el que

    aparece antes del signo de igualdad, y el segundo miembro

    es el que aparece en segundo lugar, aunque es perfectamente

    vlido permutarlos).

    [http://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20071009211017AAZRAVB]

    43. LA PARBOLA

    Las ecuaciones de la parbola con vrtice 0 0,x y son:

    2

    0 0

    2

    0 0

    2

    0 0

    2

    0 0

    1. 4

    2. 4

    3. 4

    4. 4

    y y a x x

    y y a x x

    x x a y y

    x x a y y

    44. LA ELIPSE

    Las ecuaciones cartesianas de la elipse con centro 0 0,x y

    son:

    2 2

    0 0

    2 2

    2 2

    0 0

    2 2

    1. 1

    2

    //EjeMayorEn

    //EjeMayorE. 1 n

    x x y y

    a b

    x x y y

    b

    X

    Ya

    //Las anteriores son llamadas ecs cannicas

    La forma gral. de la ec. de la elipse es: 2 2 0Ax Cy Dx Ey F

    a determina el eje mayor de la elipse.

    Ex. Sea la elipse 2 29 4 36x y la expresamos como

    2

    2

    /

    2

    2

    /

    12 3

    a

    x y

    El eje mayor lo tiene paralelo al eje Y

    En coordenadas polares sustituimos por

    cos

    sin

    x

    y

    Y obtenemos 2 24 5cos 36r . Despejando r :

    2

    36

    4 5cosr

    Y la grfica polar es la misma.

    Las coordenadas paramtricas son:

    cos

    sin

    x a

    y b

    El rea y permetro son:

    22 2 2 2

    0

    2 2

    Area

    Perimetro 4 1 sin / /

    12

    2

    ab

    a k d k a b a

    a b

    {Checar bien frmula de permetro.}

    45. LA HIPRBOLA Las ecuaciones cartesianas de la hiprbola con centro

    0 0,x y son:

    2 2

    0 0

    2 2

    2 2

    0 0

    2 2

    1. 1

    2. 1

    x x y y

    a b

    y y x x

    a b

    La forma gral. de la ec. de la hiprbola es:

    2 2 0Ax Cy Dx Ey F

    donde A y C son del mismo signo.

    46. EC. GRAL DE LAS CNICAS La ec. gral. de las cnicas es:

    2 2 0Ax Bxy Cy Dx Ey F

    donde:

    2

    2

    2

    4 0 Hiprbola

    4 0 Parbola

    4 0 Elipse

    B AC

    B AC

    B AC

    47. TRASLACIN DEL ORIGEN A P(h,k) Las ecuaciones para traslaciones son:

    x x h

    x y k

    (h,k)

    y

    x

    y

    x

    48. OTROS Punto Medio

    1 2 1 2

    2 2

    x x y yx y

    Baricentro de un tringulo

    1 2 3 1 2 3

    3 3

    x x x y y yx y

    49. GRAFICAS

    Rosa de tres hojas

    sin3a

    Rosa de tres hojas

    cos3a

    Rosa de cuatro hojas

    sin2a

    Rosa de cuatro hojas

    cos2a

    1. ABSOLUTE VALUE2. EXPONENTS3. LOGARITHMS4. PRODUCTS5. SUMS AND PRODUCTS6. CONSTANTS7. TRIGONOMETRY8. TRIGONOMETRY IDENTITIES9. HYPERBOLIC FUNCTIONS10. INVERSE HYPERBOLIC FUNCTIONS11. HYPERBOLIC FUNCTIONS IDENTITIES12. OTHERS13. LIMITS14. DERIVATIVES15. LOG & EXP FUNCTIONS DERIVATIVES16. TRIG FUNCS DERIVATIVES17. INVERSE TRIG FUNC DERIVATIVES18. HYPERBOLIC FUNCS DERIVATIVES19. INV HYP FUNCS DERIVATIVES20. DEFINITE INTEGRALS, PROPERTIES21. INTEGRALS22. LOG & EXP FUNCS INTEGRALS23. TRIG FUNCS INTEGRALS24. INV TRIG FUNCS INTEGRALS25. HYP FUNCS INTEGRALS26. FRACTIONS INTEGRALS27. SQUARE ROOT INTEGRALS28. MORE INTEGRALS29. SERIES30. AREAS AND VOLUMES31. GREEK ALPHABET32. NOTATION33. INTEGRACIN DE DIFERENCIALES TRIGONOMTRICAS34. INTEGRACIN POR SUSTITUCIN TRIGONOMTRICA, DE EXPRESIONES QUE CONTIENEN O35. INTEGRACIN POR FRACCIONES36. INTEGRACIN POR SUSTITUCIN DE UNA NUEVA VARIABLE37. TRANSFORMACIN DE DIFERENCIALES TRIGONOMTRICAS38. DIFERENCIALES BINOMIAS39. COORDENADAS RECTANGULARES(CARTESIANAS)40. DISTANCIAS41. LA RECTA42. LA CIRCUNFERENCIA43. LA PARBOLA44. LA ELIPSE45. LA HIPRBOLA46. EC. GRAL DE LAS CNICAS47. TRASLACIN DEL ORIGEN A P(h,k)48. OTROS49. GRAFICAS