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Temario Bloque

Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones

Manuel Veloso
Cofundador
10 de febrero 2025

Calcular del área entre dos funciones.

La integral definida nos permite calcular el área limitada por dos funciones: Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones. Necesitamos conocer los puntos de intersección (para marcar los límites de integración) y gráficamente identificar qué función está por encima y cuál por debajo.

Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones

El área entre dos funciones se calcula resolviendo la integral definida entre sus puntos de intersección de la resta de la función superior menos la inferior.

Es lo mismo que hacíamos en el apartado anterior entre la cualquier función Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones y el eje Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones, cuya función es: Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones.

Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones

Ejercicios resueltos

1. Calcular el área limitada por las siguientes funciones:

Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones

Solución

Ambas funciones son parábolas. Hacemos un esbozo de ambas, calculamos sus puntos de intersección e identificamos cuál es la función superior y cuál la inferior.

Estudiamos la función:

Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
  • La parábola está “triste”:

Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
  • Tiene un vértice en:

Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
  • Sus puntos de corte con Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones son:

Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones

 

Estudiamos la función:

Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
  • La parábola está “triste”:

Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
  • Tiene un vértice en:

Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
  • Sus puntos de corte con Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones son:

Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones

Calculamos los puntos de intersección de las funciones. Un punto de intersección es un punto en el que las dos funciones valen lo mismo. Por tanto:

Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones

Representamos ambas funciones:

Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones

El área limitada por ambas funciones se calcula:

Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones

 

2. Calcular el área del recinto limitado por la curva Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones la bisectriz del primer y tercer cuadrante, el eje de abscisas y la recta Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones.

Solución

La curva Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones, es una parábola “contenta” con un vértice en Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones.

La bisectriz del primer y tercer cuadrante es la recta:

Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones

El eje de abscisas es el eje Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones: Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones.

La recta Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones es una recta vertical.

Los puntos de intersección de la parábola y la recta son:

Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones

Es importante elegir el área que esté limitada por todas las funciones que nos indican.

El área de la figura se calcula:

Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones

Es importante separarla en dos integrales. En el intervalo Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones la función que limita el área por arriba es la parábola Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones. En el intervalo Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones, la limita la recta Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones

Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones

 

3. Dada la función Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones, se pide calcular el área de la superficie acotada por la curva y las rectas Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones.

Solución

Estudiamos la función exponencial Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones:

  • Su dominio son todos los números reales. No presenta asíntotas verticales.
  • Tiene asíntota horizontal en para valores infinitamente negativos.
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
  • Calculamos sus puntos de corte con el eje OY (no tiene con el eje OX).
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones

El punto de intersección entre la función Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones y la recta horizontal Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones es:

Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones
Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones

El área de la figura se calcula:

Integral definida: Calcular el área limitada por dos funciones