guiaexamencalculoii

6
1. Aproximar, con cuatro cifras decimales, el ´ area de la regi´ on limitada por la curva f (x) = sen x, el eje x y las rectas x = π 6 y x = 5π 6 , considerando la partici´ on uniforme y usando 6 rect´ angulos circunscritos. 2. Aproximar, con cuatro cifras decimales, el ´ area de la regi´ on limitada por la curva f (x) = cos x, el eje x y las rectas x =0y x = π 2 , considerando la partici´ on uniforme y usando 6 rect´ angulos inscritos. 3. Hacer la gr´ afica de los integrandos y usar el valor del ´ area para evaluar las integrales. i. Z 0 -4 p 16 - x 2 dx ii. Z 1 -1 (1 + p 1 - x 2 )dx iii. Z 1 -1 (2 -|x|)dx iv. Z 2 0 p 2x - x 2 dx v. Z 0 -3 (1 + p 9 - x 2 )dx vi. Z 3 -3 |1 - x|dx 4. Dada f y el intervalo [a, b], hacer lo siguiente: a. Para n = 7, calcular la suma de Riemann de f en el intervalo dado utilizando la partici´ on proporcionada. Tomar a w k como el punto medio del subintervalo correspondiente. Especificar el ´ area de cada uno de los rect´ angulos. b. Considerando la partici´ on uniforme y a w k a gusto personal, evaluar Z b a f (x) dx como el l´ ımite de una suma de Riemann. c. Calcular el ´ area exacta de la regi´ on situada entre la gr´ afica de f , el eje x y las rectas x = a y x = b. Dibujar la regi´ on correspondiente. d. ¿Por qu´ e los valores obtenidos en los incisos ii. y iii. no son iguales? i. f (x)= x 3 - x,[-1, 2], P = {-1, -0.7, -0.3, 0.2, 0.8, 1.3, 1.7, 2} ii. f (x)=3 - 2x - x 2 ,[-5, -1], P = {-5, -4.44, -3.98, -3.18, -2.66, -1.94, -1.3, -1} iii. f (x)= -x 2 +5x - 4, [2, 6], P = {2, 2.4, 2.64, 2.9, 3.8, 4.5, 5.14, 6} 5. Encontrar la derivada de las siguientes integrales de dos maneras: a. evaluando la integral y derivando el resultado. b. derivando la integral directamente. i. d dx Z x 0 cos t dt ii. d dx Z sen x 1 3t 2 dt iii. d dt Z t 4 0 u du iv. d Z tan θ 0 sec 2 y dy 6. Encontrar la derivada de la funci´ on. i. g(x)= Z x 1/x 1 t dt ii. g(x)= Z sen x cos x 1 1 - t 2 dt iii. y = Z 7x 2 x p 2 + cos 3 t dt iv. y = Z x 2 +1 x 3 -2 dt t 7. Resolver los siguientes ejecicios. i. Si F (x)= Z x 1 f (t)dt, donde f (t)= Z t 2 1 1+ u 4 u du, encontrar F 00 (2). ii. Encontrar el intervalo en el cual la curva y = Z x 0 1 1+ t + t 2 dt es c´ oncava hacia arriba . iii. Suponiendo que Z x 1 f (t)dt = x 2 - 2x + 1, encontrar f (x). iv. Encontrar f (4) si Z x 0 f (t)dt = x cos(πx). v. Si f (1) = 12, f 0 es continua y Z 4 1 f 0 (x) dx = 17, ¿cu´ al es el valor de f (4)? vi. Sup´ ongase que F (x) es una antiderivada de f (x)= sen x x , x> 0. Expresar Z 3 1 sen 2x x en t´ erminos de F .

Upload: lasimplemimi

Post on 16-Nov-2015

6 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Guia para un examen extraordinario de Cálculo II.Abarca la mayoría de los temas que se cubren en un curso básico de Cálculo Integral.

TRANSCRIPT

  • 1. Aproximar, con cuatro cifras decimales, el area de la region limitada por la curva f(x) = sen x, el eje x y las rectas

    x =

    6y x =

    5

    6, considerando la particion uniforme y usando 6 rectangulos circunscritos.

    2. Aproximar, con cuatro cifras decimales, el area de la region limitada por la curva f(x) = cosx, el eje x y las rectas

    x = 0 y x =

    2, considerando la particion uniforme y usando 6 rectangulos inscritos.

    3. Hacer la grafica de los integrandos y usar el valor del area para evaluar las integrales.

    i.

    04

    16 x2dx ii.

    11

    (1 +

    1 x2)dx iii. 11

    (2 |x|)dx

    iv.

    20

    2x x2dx v.

    03

    (1 +

    9 x2)dx vi. 33|1 x|dx

    4. Dada f y el intervalo [a, b], hacer lo siguiente:

    a. Para n = 7, calcular la suma de Riemann de f en el intervalo dado utilizando la particion proporcionada. Tomara wk como el punto medio del subintervalo correspondiente. Especificar el area de cada uno de los rectangulos.

    b. Considerando la particion uniforme y a wk a gusto personal, evaluar

    ba

    f(x) dx como el lmite de una suma de

    Riemann.

    c. Calcular el area exacta de la region situada entre la grafica de f , el eje x y las rectas x = a y x = b. Dibujar laregion correspondiente.

    d. Por que los valores obtenidos en los incisos ii. y iii. no son iguales?

    i. f(x) = x3 x, [1, 2], P = {1,0.7,0.3, 0.2, 0.8, 1.3, 1.7, 2}ii. f(x) = 3 2x x2, [5,1], P = {5,4.44,3.98,3.18,2.66,1.94,1.3,1}iii. f(x) = x2 + 5x 4, [2, 6], P = {2, 2.4, 2.64, 2.9, 3.8, 4.5, 5.14, 6}

    5. Encontrar la derivada de las siguientes integrales de dos maneras:

    a. evaluando la integral y derivando el resultado.

    b. derivando la integral directamente.

    i.d

    dx

    x0

    cos t dt ii.d

    dx

    sen x1

    3t2 dt iii.d

    dt

    t40

    u du iv.

    d

    d

    tan 0

    sec2 y dy

    6. Encontrar la derivada de la funcion.

    i. g(x) =

    x1/x

    1

    tdt ii. g(x) =

    sen xcos x

    1

    1 t2dt iii. y =

    7x2x

    2 + cos3 t dt iv. y =

    x2+1x32

    dt

    t

    7. Resolver los siguientes ejecicios.

    i. Si F (x) =

    x1

    f(t)dt, donde f(t) =

    t21

    1 + u4

    udu, encontrar F (2).

    ii. Encontrar el intervalo en el cual la curva y =

    x0

    1

    1 + t+ t2dt es concava hacia arriba .

    iii. Suponiendo que

    x1

    f(t)dt = x2 2x+ 1, encontrar f(x).

    iv. Encontrar f(4) si

    x0

    f(t)dt = x cos(x).

    v. Si f(1) = 12, f es continua y

    41

    f (x) dx = 17, cual es el valor de f(4)?

    vi. Supongase que F (x) es una antiderivada de f(x) =sen x

    x, x > 0. Expresar

    31

    sen 2x

    xen terminos de F .

  • 8. Evaluar las integrales.

    i.

    x3x2 9 dx ii.

    (tan 2x+ cot 2x)2 dx iii.

    sec x tan x cos(sec x) dx

    iv.

    6x2 sen x3 dx v.

    1 +

    1

    3x

    dx

    x2vi.

    (t+

    1

    t

    )3/2(t2 1t2

    )dt

    vii.

    2 sen x 3

    1 + cos x dx viii.

    cos x (2 + sen x)5 dx ix.

    tt+ 3

    dt

    x.

    10

    z

    (z2 + 1)3dz xi.

    41

    x(2 + x) dx xii.

    10

    y2 + 2y3y3 + 3y2 + 4

    dy

    xiii.

    33

    3 + |x| dx xiv.

    /60

    (sen 2x+ cos 3x)dx xv.

    1/20

    sec2(

    2t)

    tan(

    2t)dt

    xvi.

    /30

    sen + sen tan2

    sec2 d xvii.

    50

    (2ex + 4 cos x) dx xviii.

    01

    (2x ex) dx

    xix.

    e1

    x2 + x+ 1

    xdx xx.

    /23/8

    sec2( 2)d xxi. 0

    sen 2(

    1 +

    2

    )d

    xxii.

    10

    tt2 + 1 dt xxiii.

    0

    sen 2(x

    4

    )cos(x

    4

    )dx xxiv.

    320

    cos2(3/2) d

    xxv.

    52|x 3| dx xxvi.

    3/20

    |sen x| dx xxvii. 10

    x3 + 1

    x+ 1dx

    xxviii.

    41

    5

    xdx xxix.

    30

    (x+ 2)x+ 1 dx xxx.

    31

    t2t2 + 8

    dt

    xxxi.

    11/8

    x1/3(1 x2/3)3/2dx xxxii. /30

    tan 2 sec

    d xxxiii.

    10

    10v

    (1 + v3/2)2dv

    xxxiv.

    2/3

    tan3(x

    4

    )sec2

    (x4

    )dx xxxv.

    2/42/36

    cost

    t sentdt xxxvi.

    /20

    3 sen x cosx1 + 3 sen 2x

    dx

    9. Hallar el area de las regiones encerradas por las curvas:

    i. y = x4 4x2 + 4 y y = x2. ii. y = xa2 x2, a > 0, y y = 0. iii. x = 2y2, x = 0 y y = 3.

    iv. x = y2 1 y x = |y|

    1 y2. v. y = sec2(x

    3

    )y y = x1/3, 1 x 1. vi. x = y3 y2 y x = 2y.

    10. Hallar el area de la region del primer cuadrante acotada por la recta y = x, la recta x = 2, la curva y =1

    x2y el eje

    x.

    11. Hallar el area de la region entre la curva y = 3 x2 y la recta y = 1 integrando respecto a (a) x y (b) y.

    12. Hallar el area de la region en el primer cuadrante que esta acotada por la izquierda por el eje y, por abajo por la

    recta y =x

    4, por arriba a la izquierda por la curva y = 1 +

    x y por arriba a la derecha por la curva y =

    2x

    .

    2

  • 13. Encontrar el volumen del solido entre los planos perpendiculares al eje x por x = 1 y x = 1 y cuyas seccionestransversales, descritas en los incisos y perpendiculares al eje x entre estos planos, van del semicrculo y =

    1 x2

    al semicrculo y =

    1 x2.

    i. Discos circulares cuyos diametros estan en el plano xy.

    ii. Cuadrados cuyas bases estan en el plano xy.

    iii. Cuadrados cuyas diagonales estan en el plano xy.

    iv. Triangulos equilateros cuyas bases estan en el plano xy.

    14. Hallar el volumen del solido entre los planos perpendiculares al eje x por x = 1 y x = 1 cuyas secciones transversales,perpendiculares al eje x, son discos circulares cuyos diametros van de la parabola y = x2 a la parabola y = 2 x2.

    15. Hallar el volumen del solido cuya base es la region entre la curva y = 2

    sen x y el intervalo [0, ] en el eje x. Lassecciones transversales perpendiculares al eje x son:

    i. Triangulos equilateros verticales cuyas bases van desde el eje x a la curva.

    ii. Cuadrados verticales cuyas bases van desde el eje x a la curva.

    16. Hallar el volumen del solido cuya base es el disco x2 + y2 = 1 y cuyas secciones transversales, perpendiculares al ejey entre y = 1 y y = 1, son triangulos rectangulos isosceles con un cateto en el disco.

    17. Hallar el volumen del solido generado al girar la region acotada por las curvas x = tan(

    4y)

    y la recta y = 1

    alrededor del eje y.

    18. Hallar el volumen del solido generado al girar la region acotada por las curvas y = secx, y = 0, x = 4

    y x =

    4alrededor del eje x.

    19. Hallar el volumen del solido generado al girar la region acotada por las curvas x =

    5y2, x = 0, y = 1 y y = 1alrededor del eje y.

    20. Hallar el volumen del solido generado al girar la region acotada por las curvas x =

    2y

    y2 + 1, x = 0 y y = 1 alrededor

    del eje y.

    21. La region en el segundo cuadrante acotada por arriba por la curva y = x3, por abajo por el eje x y por la izquierdapor la recta x = 1, gira alrededor de la recta x = 2 para formar un solido. Encontrar su volumen.

    22. Encontrar el volumen del solido generado al girar las regiones acotadas por las curvas dadas alrededor de los ejesindicados y dibujar la region generatriz.

    i. y = x2 + 1, y = x+ 3, eje x ii. y = 2x 1, y =x, x = 0, x 0, eje y

    i. y = 4 x2, y = 2 x, eje x ii. y = x2, y = 2 x, x = 0, x 0, eje y

    23. Encontrar el volumen del solido generado al girar la region acotada por la curva x = 12(y2 y3) y el eje y alrededorde la lnea y =

    8

    5.

    24. Encontrar la derivada respecto a x usando diferenciacion logartmica.

    i. y =

    1 x2

    (x+ 1)2/3ii. y = xx

    2

    , x > 0 iii. y = (sen x)tan x, sen x > 0

    iv. y =x3 + 2x5x7 + 1

    v. y = xx, x > 0 vi. y = xcos x, x > 0

    25. Encontrar la derivada respecto a x de las siguientes funciones.

    i. y = sen (ln |2x+ 1|) ii. y = ln(e4x 1e4x + 1

    )iii. y = tan(e3x) + etan 3x

    iv. y =

    loga x v. y = 2csc 3x vi. y = sec

    (3x

    2)

    vii. y = x sen 1(x) +

    1 x2 viii. y = tan1x2 1 + csc1 x ix. y = sec1

    (1

    x

    )

    3

  • x. y = sec(e2x) + e2 sec x xi. y = 4sen 2x xii. y = tan(23x)

    xiii. y =x2 1 sec1 x xiv. y = cot1

    (1

    x

    ) tan1 x xv. y = cos1

    (1

    x

    )

    xvi. y = sen 1(

    1x

    )xvii. y =

    x 5x

    2 log5 xxviii. y = 2

    x 1 sec1

    x

    xix. y = log5

    (7x

    3x+ 2

    )ln 5xx. y = ln(cos1 x) xxi. y = 4csc

    1 2x

    xxii. y = (1 + x2)etan1 x xxiii. y = (1 + x2) cot1(2x) xxiv. y = sen 1

    (log4x4 + 3x2

    )26. Resolver las integrales.

    i.

    2 3 sen 2x

    cos 2xdx ii.

    5 4y2

    3 + 2ydy iii.

    53

    2x

    x2 5 dx iv. /20

    cos t

    1 + 2 sen tdt

    v.

    /6/12

    (cot 3x+ csc 3x)dx vi.

    4ln(1/x)

    xdx vii.

    log2(x

    2)

    xdx viii.

    sec2 y dy1 tan2 y

    ix.

    21

    8 dx

    x2 2x+ 2 x.

    dx

    (x 2)x2 4x+ 3

    xi.

    cos 3x+ 3

    sen 3xdx xii.

    3x2

    5x3 1 dx

    xiii.

    51

    4z3 12z 1 dz xiv.

    sen 3t

    cos 3t 1 dt xv. /60

    (tan 2x+ sec 2x)dx xvi.

    (log3 x)

    2

    xdx

    xvii.

    e/41

    4 dt

    t(1 + ln2 t)xviii

    11/2

    6 dt3 + 4t 4t2

    xix.

    dx

    (x+ 1)x2 + 2x

    xx.

    e3x

    (1 2e3x)2 dx

    xxi.

    2 + ln2 x

    x(1 lnx) dx xxii.ey2e

    y

    3ey

    dy

    27. Hallar los valores extremos absolutos (maximo y mnimo, si existen), de f(x) = ex 2x.

    28. Hallar el valor maximo absoluto de f(x) = x2 ln

    (1

    x

    )e indicar donde se presenta.

    29. Evaluar las siguientes integrales.

    i.

    x tan1 x dx ii.

    sen (t) ln(cos t) dt iii.

    42

    sec1t dt

    iv.

    cot1

    z

    zdz v.

    41

    x lnx dx vi.

    sen 1w dw

    30. Evaluar las siguientes integrales.

    i.

    x2

    x2 + x 6dx ii.

    dx

    x3 + 3x2iii.

    x2

    x2 1dx iv.

    dx

    x4 x2v.

    8x2 + 8x+ 2

    (4x2 + 1)2dx

    31. Evaluar las siguientes integrales .

    i.

    sec2 x

    (4 tan2 x)3/2ii.

    ln3 w dw

    w

    ln2 w 4iii.

    41

    dx

    x4

    16 + x2iv.

    dx

    x

    25 x2

    v.

    ex dx

    (9e2x + 1)3/2vi.

    32

    dx

    xx4 4

    4

  • 32. Aproximar el valor de las integrales dadas con cuatro subdivisiones usando la Regla del Trapecio y la Regla deSimpson. Ademas:

    a. Encontrar la cota superior para el error de aproximacion con la Regla del Trapecio y con la Regla de Simpson.

    b. Estimar el numero mnimo de subdivisiones que se necesitan para aproximar la integral con un error de magnitudinferior a 104 con la Regla del Trapecio y con la Regla de Simpson.

    i.

    42

    1

    (s 1)2ds ii.

    30

    x+ 1 dx iii.

    30

    dxx+ 1

    33. Dada

    10

    ex2

    dx,

    a. Aproximar su valor con seis subdivisiones usando la Regla del Trapecio y la Regla de Simpson

    b. Encontrar la cota superior para el error de aproximacion con la Regla del Trapecio.

    c. Estimar el numero mnimo de subdivisiones que se necesitan para aproximar la integral con un error de magnitudinferior a 104 con la Regla del Trapecio.

    34. Una fabrica hace laminas de acero corrugado como la que se muestra en la figura. Las secciones transversales de las

    laminas corrugadas corresponden a la curva y = sen

    (3

    20x

    ), para 0 x 20 pulgadas.

    Si estas laminas se van a producir moldeando laminas planas mediante un proceso que no estire el material de queancho debe ser el material original? Usar integracion numerica (con el el metodo que se desee, regla del Trapecio oRegla de Simpson con n = 8) para aproximar la longitud pedida.

    35. Calcular el lmite indicado, si existe.

    i. limx0

    tanx xx sen x

    ii. limx0

    sen 2x

    sen x2iii. lim

    x+

    sen

    (2

    x

    )1

    x

    iv. lim0

    sen tan3

    v. limx/2

    ln(sen x)

    ( 2x)2vi. lim

    x0

    ex cosxx sen x

    vii. limx0

    e2x21

    sen 2xviii. lim

    z+

    1 e1/z

    3z

    ix. limx

    1

    x2 2 tan1

    (1

    x

    )1

    x

    x. limx+

    (lnx)3

    xxi. lim

    x0+tanx(lnx) xii. lim

    x1

    (1

    lnx 1x 1

    )

    xiii. limx0+

    (1 + x)ln x

    xiv. limx0+

    xsen x xv. limx+

    (x2

    x4 x2 + 2

    )xvi. lim

    x0+x1/ ln x xvii. lim

    x+(ex + x)

    2/xxviii. lim

    x0+(sen x)

    x2

    xix. limx

    (1 +

    1

    2x

    )x2xx. lim

    x0[(cosx)ex

    2/2]4/x4

    xxi. limx0

    (cosx)1/x2

    5

  • 36. Determinar si la integral impropia es convergente o divergente. Si es convergente, evaluarla.

    i.

    30

    dx9 x2

    ii.

    02

    d

    ( + 1)3/5iii.

    3

    2 du

    u2 2uiv.

    0

    x e3x dx

    v.

    dx

    4x2 + 9vi.

    4 dx

    x2 + 16i.

    6

    d2 + 1

    ii.

    0

    eu cosu du

    iii.

    1

    ln z

    zdz iv.

    1

    ettdt v.

    dx

    ex + exvi.

    dx

    x2(1 + ex)

    37. Encontrar las longitudes de las siguientes curvas en los intervalos indicados:

    i. y =1

    3(x2 + 2)3/2, desde x = 0 hasta x = 3 ii. x =

    y0

    sec4 t 1 dt, para

    4 y

    4

    iii. y =

    x2

    3t4 1 dt, 2 x 1 iv. y =

    x0

    cos 2t dt, desde x = 0 hasta x =

    4

    v. 8y = x4 + 2x2, desde x = 1 hasta x = 2 vi. x2 = (2y + 3)3, desde el punto (1,1) hasta el punto (77, 2)

    38. Determinar el area de la superficie generada al hacer girar la curva alrededor del eje indicado.

    i. x =y3/2

    3 y1/2, 1 y 3, eje y ii. y =

    x+ 1, 1 x 5, eje x

    6