Matemáticas II: Cálculo Integral

 

 

 

M. C. Carlos García Franchini y M. C. Martha Alvarado Arellano 

cgfranchini@yahoo.com  maraare@yahoo.com

Instituto Tecnológico de Puebla

Matemáticas II: Cálculo Integral © 2005

 

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  Bienvenido a tu curso de Matemáticas II de Ingeniería.

 

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Introducción

Diferenciales

Integral indefinida

Métodos de

integración

Integral definida

Aplicaciones de la integral

Integrales

impropias

 

 

En el presente material encontrarás contenidos que te guiarán en esta experiencia sobre Matemáticas II: Cálculo Integral de Ingeniería  que has elegido.  Los prerrequisitos necesarios para participar corresponden básicamente a: Álgebra, Trigonometría y desde luego Cálculo Diferencial.   El tema del Cálculo Integral es bastante amplio, así que el presente material no pretende ser exhaustivo al respecto; sin embargo sí pretende orientarte en contacto con tus compañeros y el facilitador que se te asigne, a tener una aventura de aprendizaje que esperamos sea interesante.

 

 

El contenido del presente curso se puede subdividir en los siguientes conceptos:

 

 

 

 

 

 

 

El contenido se ha adicionado con un apartado denominado: Concepto 0: Introducción, en el cuál se da una visión general del Cálculo incluyendo el Cálculo diferencial e integral, aunque el presente curso únicamente comprende el Cálculo Integral.   El Concepto 1: Diferenciales, estudia la naturaleza de las pequeñas variaciones que ocurren en las cantidades continuas, el Concepto 2: Integral indefinida, estudia la naturaleza básica de la integral y sus propiedades.   El Concepto 3: Técnicas de integración, estudia la estructura algebraica de las integrales y de acuerdo a ella define la técnica que permite su solución.  El Concepto 4: Integral definida, nos da el acercamiento a las integrales evaluadas numéricamente entre límites predeterminados y sus propiedades. El  Concepto 5: Aplicaciones de la integral, presenta una serie de conceptos físicos y matemáticos que se pueden resolver mediante integrales; y finalmente el Concepto 6: Integrales impropias, estudia una clase particular de integrales en las cuales uno o ambos límites de integración escapan hasta el infinito.

 

La figura siguiente representa la secuencia sugerida para acceder a los materiales de acuerdo a su ordinal, aunque puedes seleccionar el que tú desees en cualesquier orden: Para iniciar selecciona con el ratón y haz clic directamente en el círculo del tema deseado dentro de la figura siguiente:

 

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Diagrama radial

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   Programa de la asignatura

 

Es importante observar que la división en Conceptos no coincide que con la división programática en unidades de aprendizaje, sin que esto cause confusión.

 

1. Diferenciales.

1.1 Definición de diferencial.

1.2 Incrementos y diferenciales, su interpretación geométrica.

1.3 Teoremas típicos de diferenciales

1.4 Cálculo de diferenciales.

1.5 Cálculo de aproximaciones usando la diferencial.

2. Integrales Indefinidas y Métodos de Integración.

2.1 Definición de Función Primitiva

2.2 Definición de Integral Indefinida

2.3 Propiedades de la Integral Indefinida

2.4 Cálculo de Integrales Indefinidas.

2.4.1 Directas.

2.4.2 Por cambio de variable.

2.4.3 Por Partes

2.4.4 Trigonométricas

2.4.5 Por sustitución trigonométrica

2.4.6 Por fracciones parciales

3. Integral definida.

3.1 Definición de integral definida.

3.2 Propiedades de la integral definida.

3.3 Teorema de existencia para integrales definidas.

3.4 Teorema fundamental del Cálculo

3.5 Cálculo de integrales definidas.

3.6 Teorema del valor medio para integrales

4. Aplicaciones de la integral.

4.1 Longitud de curvas.

4.2 Cálculo de áreas

4.3 Áreas entre curvas

4.4 Cálculo de volúmenes.

4.5 Volúmenes de sólidos de revolución

4.6 Cálculo de volúmenes por el método de los discos

4.7 Cálculo de momentos, centros de masa y trabajo.

5 Integrales Impropias.

5.1 Definición de integral impropia.

5.2 Integral impropia de 1ra clase

5.3 Integral impropia de 2da clase.

 

   Iconos empleados a lo largo del contenido

 

Para auxiliarte a identificar el tipo de actividad que encontrarás en cada apartado o sección, dentro del desarrollo encontrarás iconos como los que se listan a continuación, si los seleccionas haciendo clic sobre ellos te dirigirán directamente a los contenidos correspondientes:

 

 

 

Inicia los materiales correspondientes al tema.

 

 

 

Regresa a la página y sitio desde donde se hizo la llamada a la sección actual.

 

 

 

 Indica el inicio de una sección Teórica.

 

 

Indica el acceso a una Acción individual.

 

 

 

Indica el acceso a la siguiente actividad del mismo tipo de la actual.

 

 

Indica el acceso a la actividad previa del mismo tipo de la actual.

 

 

Indica el inicio de una actividad de discusión grupal.

 

 

 

Corresponde a un producto a entregarse por equipo.

 

 

Indica una pizarra de conclusiones.

 

 

Foro de discusión entre facilitadores.

 

 

Representa una actividad de análisis en el contexto.

 

 

Planteamiento de un problema.

 

 

Indica una cita importante o producto por entregar.

 

 

Representa una actividad de evaluación de un sitio en internet.

 

 

   Indica una actividad de evaluación.

 

 

Indica la resolución de una evaluación.

 

 

Indica una aplicación de los conceptos en acción.

 

 

Indica el avance natural hacia el siguiente Apartado al que se revisa actualmente.

 

 

Nuevo tema.

 

 

Representa una actividad limitada en tiempo.

 

 

Representa un ejercicio de aplicación de los conceptos en forma numérica.

 

 

Representa un ejercicio con estructura geométrica.

 

 

Indica una propuesta de resolución a un ejercicio.

 

Indica la visión de autores diferentes sobre el tema.

 

 

Corresponde a una referencia bibliográfica.

 

 

Corresponde a una referencia en internet.

 

 

Indica un envío al facilitador.

 

 

Representa un comentario de un facilitador sobre el diseño del material.

 

 

Corresponde a un comentario estudiantil sobre el diseño del material.

 

 

Indica una búsqueda al glosario.

 

 

Indica el retorno a esta página.

 

 

Adicionalmente, recuerda que los controles disponibles en el navegador de Internet que estás usando también  son útiles y te permiten viajar entre las diferentes páginas que hayas visitado.

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 Estructura de cada Apartado

 

Cada Concepto (de acuerdo a la terminología en que se sustenta este diseño, así se denomina a cada apartado del curso) presenta la siguiente estructura:

 

 La Plataforma de trabajo  corresponde con el portal dentro del cual se administra el curso, el caso más simple es el propio navegador de internet.

*      La Focalización corresponde con el material de enlace entre los diferentes componentes, en ésta se presenta el acercamiento inicial a los conceptos bajo estudio.

*      Las Acciones son materiales en los cuales se plantean actividades que permiten discutir sobre el concepto bajo discusión desde un enfoque contextual e intentar descubrirlo en muchos casos desde la práctica.

*      Las Aplicaciones corresponden con materiales en los cuales se muestra al concepto bajo estudio en acción real.

*      La Teoría son materiales desde los cuales se realizan los planteamientos teóricos que dan sustento al concepto bajo estudio.

*      La Evaluación corresponde con  cuestionamientos que permiten revisar el grado de avance sobre el dominio del tema bajo estudio.

*      La  Solución, corresponde a las respuestas sugeridas para los cuestionamientos planteados en la Evaluación.

*      Los Ejercicios son cuestionamientos que permiten realizar prácticas con el concepto en cuestión.

*      La Resolución de cada ejercicio se plantea en esta sección.

*      Otros Autores, corresponde a citas en internet o bibliografía sobre el Concepto bajo estudio.

*      El Glosario corresponde a las ligas que ubican a cada término definido o citado a lo largo de todo el material.

*      El Contexto es todo lo que rodea al usuario, no forma parte de la plataforma, pero interviene en la activación del Escenario de Aprendizaje que la plataforma promueve.

 

El siguiente esquema indica las ligas lógicas que presentan estos componentes de cada Concepto.

 

 

 

En la página de inicio de cada Concepto, se presenta una barra de iconos que permite desplegar los contenidos de cada uno de los primeros componentes de cada tipo, el glosario y está página.  La barra típica es como la que se presenta en seguida y que en este caso corresponde con el Concepto 0: Introducción.   Los títulos de cada concepto, las líneas y barras de cada página presentan un color uniforme, que le permite saber en qué Concepto se encuentra; adicionalmente cada actividad o sección está numerada consecutivamente para que se tenga una referencia clara de la misma.

 

 

Página

de

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Actividad

Previa

Ejercicio

Otros autores

Evaluación

Aplicación

Acción

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Bienvenido, en lo sucesivo cuento con tú creatividad y deseos de aprendizaje, en este punto inicia tu viaje.

 

 

¡Mucha suerte y feliz aprendizaje!

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M. C. Carlos García Franchini y M. C. Martha Alvarado Arellano

 maraare@yahoo.com cgfranchini@yahoo.com

Instituto Tecnológico de Puebla

 

 

Concepto 0: Introducción.