¿Cómo evaluar una integral y cambiar el orden de integración?

Me pueden ayudar a integrar y cambiar el orden de integración del siguiente ejercicio:

2 Respuestas

Respuesta
1

Si entendí bien tu duda, necesitas conocer el área entre las dos curvas.

Para hacer esto, lo primero que tenes que tener en claro es el dominio en el cual vas a calcular el área. Este dominio, según lo que veo, queda comprendido entre los puntos donde se intersectan las curvas, es decir que tenes dos puntos donde ambas curvas son iguales y los podes conocer haciendo la siguiente igualdad:

                                                     4-X*X=X+2

De aquí sacas los dos puntos de X (los llamemos "a" al que tenes a tu izquierda y "c" al de tu derecha) que van a terminar siendo los límites de tu integral.

Fijate en las siguientes imagenes:

 (Ecuación 2)

Ya tenes los puntos "a" y "c", los encontraste más arriba. El punto "b" sería 0 (cero).

La función f(x)=(4-X*X)-(X+2).

Usa la Ecuación 2 para resolver tu problema y acordate que esta es una propiedad de aditividad del intervalo, que se enuncia de la siguiente manera:

Propiedad de aditividad del intervalo: si f es integrable en los dos intervalos cerrados definidos por a, b y c entonces

Respuesta
1

Primero calcularemos los puntos de intersección para saber los extremos izquierdo y derecho del intervalo de integración

4-x^2=x+2

x^2+x-2=0

que se factoriza sin ninguna dificultad

(x+2)(x-1)=0

Luego las raíces son x=-2  y  x=1

Y el área es

$$\begin{align}&\int_{-2}^1\left(4-x^2-(x+2)\right)dx=\\&\\&\int_{-2}^1(2-x^2-x)dx=\\&\\&\left[2x-\frac{x^3}{3}-\frac{x^2}{2}  \right]_{-2}^1=\\&\\&2-\frac 13-\frac 12+4-\frac 83+2=8-\frac {9}3-\frac 12=\\&\\&8-3-\frac 12=5-\frac 12 = \frac 92\end{align}$$

Con respecto a lo de cambiar el orden de integración no sé muy bien lo que quieres decir.  Si te refieres a cambiar las funciones, minuendo por sustraendo y viceversa, el resultado será el opuesto,  -9/2

Si te refieres a intercambiar los límites de integracón también será el opuesto, -9/2

·

Y eso es todo.

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