Integral definida: propiedades básicas

Hoy vamos a dedicar estas líneas a comentar las propiedades básicas de las integrales definidas. Vamos directamente a ellas:

Sean \(f\) y \(g\) funciones continuas en cada punto de un intervalo compacto \(\left[a\,,b\right]\).

  1. Para cualesquiera números \(\alpha\) y \(\beta\) se tiene:
    \[ \int_{a}^{b}\left(\alpha f + \beta g \right) = \alpha \int_{a}^{b} f + \beta \int_{a}^{b} g \]
  2. Si \(f\) es no negativa en el intervalo, entonces su integral definida en el intervalo es también no negativa:
    \[ f \geq 0 \text{ en } \left[a\,,b\right] \rightarrow \int_{a}^{b} f \geq 0 \]
  3. Si \(c\) es un número del intervalo entonces:
    \[\int_{a}^{b} f = \int_{a}^{c} f + \int_{c}^{b} f \]

Vamos a usarlas para resolver el siguiente ejercicio:

Calculemos:

  1. \(\displaystyle{ \int_{0}^{2\pi}\left(2\operatorname{sen}{x}+3\cos{x}\right)\,{\rm d}x }\)
  2. \(\displaystyle{ \int_{0}^{2}f\left(x\right)\,{\rm d}x }\quad ,,\)
    \[f\left(x\right)=\left\{\begin{array}{ccc} x & \text{si } & x\leq1 \\ x^2+x-1 & \text{si } & x>1 \\ \end{array}\right. \]

En el vídeo se obtienen, por si no sabes calcularlas o quieres comprobar tu trabajo.

En el vídeo se demuestra la tercera propiedad básica enunciada arriba. ¿Sabrías demostrar la segunda? Vamos a proponer la prueba como ejercicio, así como la dedución a partir de ella de la propiedad denominada «monotonía de la integral definida»:

Deduzcamos de la Regla de Barrow las siguientes propiedades.

Sean \(f\) y \(g\) funciones continuas en cada punto de un intervalo compacto \(\left[a\,,b\right]\).

  1. \(f\geq0 \rightarrow \displaystyle{ \int_{a}^{b}f \geq 0 }\)
  2. \(f \leq g \rightarrow \displaystyle{ \int_{a}^{b}f \leq \int_{a}^{b}g }\)

PRUEBA

Espero que se hayan comprendido estas deducciones y que haya sido todo de utilidad.

Gracias y hasta la próxima.

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