Antiderivación
 Antiderivación
Antiderivación:
La antiderivación o antidiferenciación es una operación que se realiza sobre funciones. La antiderivación es la operación inversa de la diferenciación.
Así como es común en el cálculo diferencial transformar una función dada mediante la operación "derivar" y obtener de esta forma otra función que es la derivada de dicha función, de modo similar se aplica el operador "antiderivación" para obtener la antiderivada de una función dada.
 Definición de antiderivada
Definición de antiderivada:
Ejemplo ilustrativo 1:
Sean las funciones, definidas ambas en todo el conjunto de los números reales:
se tiene que
de donde, y de acuerdo con la definición anterior de antiderivada
Sin embargo, las siguientes funciones también son antiderivaadas de f :
Este ejemplo sugiere que una función f puede tener un número infinito de antiderivadas, pero conservando una estructura común. Veamos el siguiente teorema.
 Teorema 1
Teorema. Antiderivada general.
Ejemplo ilustrativo 2:
Aplicando la regla de la cadena para la derivación se tiene que
de lo anterior se deduce que
y del teorema anterior concluimos que la familia de todas las antiderivadas de
está dada por
donde C es una constante arbitraria.
En resumen, si conocemos una antiderivada particular, F, de una función f basta con adicionar a la fórmula de la función F la constante C para representar la familia de todas las antiderivadas de f.
 Notación de Leibniz para la antiderivada
Notación de Leibniz para la antiderivada:
En (2) la función que se va a integrar, f (x), recibe el nombre de integrando. La diferencial dx establece la variable de integración. Esta variable de integración, esto es, la variable independiente de la función que se obtiene en el proceso de la integración, puede ser una letra distinta de x; por ejemplo, en las aplicaciones es común utilizar la letra t, que denota el tiempo.
La antiderivación es la operación que se aplica para determinar el conjunto de todas las funciones que tiene una derivada dada.
La expresión integral indefinida es sinónimo de antiderivada. Y la operación de antidiferenciación se denomina también integración indefinida.
 Reglas básicas de integración
Reglas básicas de integración:
De cada regla de derivación se puede deducir una regla correspondiente de integración. La integración directa es aplicable cuando identificamos la función primitiva de forma inmediata; esto es, cuando conocemos la regla de derivación que al aplicarla nos permite hallar el integrando a partir de la función primitiva.
p1
Esta propiedad indica que podemos sacar un factor constante de la integral.
 p2
 p3
 p4
 p5
p6
 p7
 p8
 p10
p11 12
p13  p14
Ejemplo ilustrativo 3:
 Condiciones iniciales y soluciones particulares.
Condiciones iniciales y soluciones particulares.
Como ya sabemos la antiderivada y de una función y' = f (x) es un conjunto de funciones de la forma y = F(x) + C. En las aplicaciones de la integración (antiderivación) se suele dar suficiente información , por ejemplo un valor particular de y = F(x) para algún valor de la variable independiente x (condiciones iniciales), que permite obtener una antiderivada particular de la función dada que satisface también estas condiciones iniciales.
Ejemplo ilustrativo 3:
Hallar la antiderivada de la función f (x) = 6x + 7 que satisface la condición inicial y = 2 cuando x = 3
Solución:
 Ejercicios
Ejercicios
A continuación los enunciados de los ejercicios (pulse sobre el ícono de la imagen o del video correspondiente para que observe la solución que se da paso a paso).
En los ejercicios 1 a 12 efectúe las operaciones de antiderivación que se indican, aplicando las propiedades correspondientes en cada caso. Verifique la respuesta obtenida mediante derivación:
Problemas
Problemas de aplicación
A continuación los enunciados de los problemas de aplicación (pulse sobre el ícono de la imagen o del video correspondiente para que observe la solución que se da paso a paso).
1. El punto (3, 2) está en una curva, y en cualquier punto ( x, y) de la curva la recta tangente tiene una pendiente igual a 2x - 3. Determine una ecuación de la curva. 
4. La eficiencia de un trabajador está expresada como un porcentaje. Por ejemplo, si la eficiencia de un obrero en un momento particular está dada como 70%, entonces el trabajador se desempeña a un 70% de su potencial máximo. Suponga que E% es la eficiencia de un trabajador a las t horas después de iniciar su trabajo, y que la tasa a la que E cambia es (35 - 8 t)% por hora. Si la eficiencia del trabajador es de 81% después de trabajar 3 horas, determine su eficiencia después de haber trabajado ( a) 4 h y ( b) 8 h. 
5. Una compañía ha determinado que la función de costo marginal para la produción de cierta mercancia está dada por
donde C(x) dólares es el costo de producción de x unidades de mercancía. Si los gastos generales son de $250, ¿cuál es el costo de producción de 15 unidades?
6. El volumen de agua de un tanque es V centímetros cúbicos cuando la profundidad del agua es de h metros. Si la tasa de variación de V con respecto a h es
determine el volumen de agua en el tanque cuando la profundidad es de 3 metros.
7. Un coleccionista de arte compró por $1 000 un cuadro de un artista cuya obra aumenta de valor respecto al tiempo y de acuerdo a la fórmula
donde V dólares es el valor previsto de estos cuadros t años después de su compra. Si esta fórmula fuese válida para los siguientes 6 años, ¿cuál sería el valor previsto del cuadro 4 años después?
8. Crecimiento de árboles. Un vivero de plantas verdes suele vender cierto arbusto después de 9 años de crecimiento y cuidado. La velocidad de crecimiento durante esos 6 años es, aproximadamente, dh/dt = 1.5t+5, donde t es el tiempo en años y h es la altura en centímetros. Las plantas de semillero miden 12 centímetros de altura cuando se plantan (t = 0).
a) Determinar la altura después de t años.
b) ¿Qué altura tienen los arbustos cuando se venden?
9. Crecimiento de población. La tasa de crecimiento dP/dt de una población de bacterias es proporcional a la raíz cuadrada de t, donde P es el tamaño de la población y t es el tiempo en días.  . El tamaño inicial de la población es de 500. Después de un día la población ha crecido hasta 600. Estimar el tamaño de la población después de 7 días.
10. Movimiento vertical. Un globo aerostático, que asciende verticalmente con una velocidad de 16 pies por segundo, deja caer una bolsa de arena en el instante en el que está a 64 pies sobre el suelo.
a) ¿En cuántos segundos llegará la bolsa al suelo?
b) ¿A qué velocidad esta bolsa hará contacto con el suelo?
Soluciones de los ejercicios
 E1
Los teoremas dados no dicen nada respecto a integrar un producto de funciones, sin embargo, al efectuar el producto indicado, se transforma el integrando en una suma de términos y ahora se puede obtener la antiderivada aplicando las propiedades P2 y P6:
 E2
Como se puede observar, la variable del integrando es distinta a la variable de integración y tampoco depende ella, en este caso se toma al integrando como una constante y para hallar la antiderivada se aplica la propiedad P4:
 E3
Se transforma el integrando mediante las propiedades de la radicación y la potenciación y luego se usa la "regla de la potencia para la integración" P6:
 4
Se transforma algebraicamente el integrando luego, para integrar, se aplican las propiedades P3 y P6:
 E
 5
Al integrar, se aplican consecutivamente los teoremas de integración P2, P1, P10 y P9:
 E6
Con un poco de álgebra y ap licando dos identidades trigonométricas básicas transformamos el integrando. Para integrar usamos la propiedad P13:
 E7
Aplicando algunas identidades trigonométricas básicas y algo de algebra operativa se transforma el integrando. Para integrar se consideran los teoremas P2, P5 y P9: Vea la solución en video  .
 E8
Se factoriza la suma de cubos en el numerador y luego se simplifica. Al integrar aplicamos las propiedades P3, P6 y P4:
 E9
Se expande el producto notable en el numerador, se expresa cada término del numerador sobre el mismo denominador, se exprezan los términos resultantes en forma de potencia y se procede a integrar teniendo presentes los teoremas P3, P6 y P4: Vea la solución en video  .
 E10
Se transforma el integrando mediante las identidades trigonométricas. Al integrar se utilizan los teoremas P3, P5, P11 y P12:
 E11
Se transforma el integrando escribiendo cada término en el numerador sobre el mismo denominador; luego, se usan identidades y se simplifica. Para hallar la antiderivada, se utilizan las propiedades P2, P1, P13 y P10:
 E12
Usando identidades trigonométricas se transforma el integrando. Se procede a integrar aplicando las propiedades P1 y P14: Vea la solución en video  .
Soluciones de los problemas
 1P
 2p
 3p
4. La eficiencia de un trabajador está expresada como un porcentaje. Por ejemplo, si la eficiencia de un obrero en un momento particular está dada como 70%, entonces el trabajador se desempeña a un 70% de su potencial máximo. Suponga que E% es la eficiencia de un trabajador a las t horas después de iniciar su trabajo, y que la tasa a la que E cambia es (35 - 8t)% por hora. Si la eficiencia del trabajador es de 81% después de trabajar 3 horas, determine su eficiencia después de haber trabajado (a) 4 h y (b) 8 h.
Solución - Juan Beltrán:
4p
 Calculo integral
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