Ejercicios resueltos de integrales inmediatas y casi inmediatas, con la tabla de integrales y la comprobación derivando.
Integrar es lo contrario de derivar: buscamos una función cuya derivada sea la que nos dan. Las integrales inmediatas salen directamente de la tabla, a veces después de ajustar una constante.
No olvides la constante de integración C, y comprueba siempre el resultado derivándolo: tiene que salir la función de partida.
Fórmulas
Potencia∫xndx=n+1xn+1+C(n=−1)
Logaritmo∫x1dx=ln∣x∣+C
Exponencial∫exdx=ex+C
Trigonométricas∫cosxdx=sinx+C,∫sinxdx=−cosx+C
Ejercicios resueltos
Intenta resolver cada ejercicio y después abre la solución. Todas las soluciones están hechas y comprobadas con el motor de Lyz Math.
1
Ejercicio 1
∫(3x2+2x−5)dx
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Resultado ✓ Verificado
∫(3x2+2x−5)dx=x3+x2−5x+C
Queremos calcular:
∫(3x2+2x−5)dx
Integral de una suma: integramos cada término por separado.
∫(3x2+2x−5)dx=∫3x2dx+∫2xdx+∫−5dx
¿Por qué? Integrar es lo contrario de derivar. Como la derivada de una suma es la suma de derivadas, la integral de una suma también se hace término a término.
Factor constante: sacamos 3 fuera de la integral.
∫3x2dx=3∫x2dx
¿Por qué? Un número que multiplica no cambia la forma de la función, solo la escala; se saca fuera y se multiplica al final.
Regla de la potencia:∫xndx=n+1xn+1 (con n=−1).
∫x2dx=3x3
Factor constante: sacamos 2 fuera de la integral.
∫2xdx=2∫xdx
Regla de la potencia:∫xndx=n+1xn+1 (con n=−1).
∫xdx=2x2
Integral de una constante:∫cdx=cx.
∫−5dx=−5x
¿Por qué? Las integrales inmediatas son las derivadas conocidas leídas al revés: si (sinx)′=cosx, entonces ∫cosxdx=sinx+C.
Juntamos los resultados:
∫(3x2+2x−5)dx=x3+x2−5x
Sumamos la constante de integraciónC:
∫(3x2+2x−5)dx=x3+x2−5x+C
¿Por qué? Al derivar, las constantes desaparecen. Por eso, al integrar, no sabemos qué constante había: se escribe +C para indicar que vale cualquiera.
2
Ejercicio 2
u=x1⇒du=−x21dx
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Resultado ✓ Verificado
∫(ex+x1)dx=ex+ln(x)+C
Cambio de variable: llamamos u=x1, porque su derivada aparece en el integrando.
u=x1⇒du=−x21dx
¿Por qué? Es la regla de la cadena al revés: si dentro del integrando aparece una función y también su derivada, llamándola u la integral se vuelve mucho más sencilla.
Despejamos dx y sustituimos: la integral queda solo en función de u.
∫(ex+x1)dx=∫u2−u−eu1du
Integramos respecto de u:
∫u2−u−eu1du=eu1−ln(u)+C
Deshacemos el cambio (u=x1):
∫(ex+x1)dx=ex−ln(x1)+C
En Lyz Math también puedes verlo con: Integración término a término.
3
Ejercicio 3
∫xdx
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∫xdx=32x23+C
Queremos calcular:
∫xdx
Regla de la potencia:∫xndx=n+1xn+1 (con n=−1).
∫xdx=32x23
Sumamos la constante de integraciónC:
∫xdx=32x23+C
¿Por qué? Al derivar, las constantes desaparecen. Por eso, al integrar, no sabemos qué constante había: se escribe +C para indicar que vale cualquiera.
4
Ejercicio 4
∫cos(3x)dx
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Resultado ✓ Verificado
∫cos(3x)dx=3sin(3x)+C
Queremos calcular:
∫cos(3x)dx
Cambio de variable (sustitución): sea u=3x, entonces du=3dx.
∫cos(3x)dx=∫3cos(u)du
¿Por qué? Es la regla de la cadena al revés: si dentro del integrando aparece una función y también su derivada, llamándola u la integral se vuelve mucho más sencilla.
Factor constante: sacamos 31 fuera de la integral.
∫3cos(u)du=31∫cos(u)du
¿Por qué? Un número que multiplica no cambia la forma de la función, solo la escala; se saca fuera y se multiplica al final.
Integral del coseno:∫cosxdx=sinx.
∫cos(u)du=sin(u)
¿Por qué? Las integrales inmediatas son las derivadas conocidas leídas al revés: si (sinx)′=cosx, entonces ∫cosxdx=sinx+C.
Deshacemos el cambio u=3x:
∫cos(3x)dx=3sin(3x)
¿Por qué? Si todos los exponentes son múltiplos del mismo número (por ejemplo x4 y x2), llamando u=x2 la ecuación se convierte en una de segundo grado, que ya sabemos resolver. Después se deshace el cambio.
Sumamos la constante de integraciónC:
∫cos(3x)dx=3sin(3x)+C
¿Por qué? Al derivar, las constantes desaparecen. Por eso, al integrar, no sabemos qué constante había: se escribe +C para indicar que vale cualquiera.
5
Ejercicio 5
∫2xcos(x2)dx
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Resultado ✓ Verificado
∫2xcos(x2)dx=sin(x2)+C
Queremos calcular:
∫2xcos(x2)dx
Factor constante: sacamos 2 fuera de la integral.
∫2xcos(x2)dx=2∫xcos(x2)dx
¿Por qué? Un número que multiplica no cambia la forma de la función, solo la escala; se saca fuera y se multiplica al final.
Cambio de variable (sustitución): sea u=x2, entonces du=2xdx.
∫xcos(x2)dx=∫2cos(u)du
¿Por qué? Es la regla de la cadena al revés: si dentro del integrando aparece una función y también su derivada, llamándola u la integral se vuelve mucho más sencilla.
Factor constante: sacamos 21 fuera de la integral.
∫2cos(u)du=21∫cos(u)du
Integral del coseno:∫cosxdx=sinx.
∫cos(u)du=sin(u)
¿Por qué? Las integrales inmediatas son las derivadas conocidas leídas al revés: si (sinx)′=cosx, entonces ∫cosxdx=sinx+C.
Deshacemos el cambio u=x2:
∫xcos(x2)dx=2sin(x2)
¿Por qué? Si todos los exponentes son múltiplos del mismo número (por ejemplo x4 y x2), llamando u=x2 la ecuación se convierte en una de segundo grado, que ya sabemos resolver. Después se deshace el cambio.
Sumamos la constante de integraciónC:
∫2xcos(x2)dx=sin(x2)+C
¿Por qué? Al derivar, las constantes desaparecen. Por eso, al integrar, no sabemos qué constante había: se escribe +C para indicar que vale cualquiera.
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Ejercicio 6
∫x2+11dx
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Resultado ✓ Verificado
∫x2+11dx=atan(x)+C
Queremos calcular:
∫x2+11dx
Integral tipo arcotangente:∫a2+x2dx=a1arctanax.
∫x2+11dx=atan(x)
Sumamos la constante de integraciónC:
∫x2+11dx=atan(x)+C
¿Por qué? Al derivar, las constantes desaparecen. Por eso, al integrar, no sabemos qué constante había: se escribe +C para indicar que vale cualquiera.