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Realización de ejercicios de Calculo Integral


Tipo de ejercicios 1 – Análisis de gráficas.

Consultar en el entorno de conocimiento el siguiente recurso:
Mesa, F. (2012). Cálculo integral en una variable. Ecoe Ediciones. (pp. 109– 114).

Desarrollar el ejercicio seleccionado:

Ejercicio a.

Calcular el área de la región comprendida entre las curvas  y
Interprete el resultado usando la gráfica del ejercicio generada en GeoGebra.

Ejercicio b.

Calcular el área de la región limitada por las curvas  y
Interprete el resultado usando la gráfica del ejercicio generada en GeoGebra.

Ejercicio c.

Determine la longitud de la curva  en el intervalo  y elabore la respectiva grafica mediante GeoGebra.

Ejercicio d.

Determine el área de la región limitada por las curvas  y , con la condición .
Interprete el resultado usando la gráfica del ejercicio generada en GeoGebra.



Ejercicio e.

Encontrar el área de la región comprendida entre las gráficas de      y
Interprete el resultado usando la gráfica del ejercicio generada en GeoGebra.

Tipo de ejercicios 2 – Solidos de revolución.

Consultar en el entorno de conocimiento el siguiente recurso:
Guerrero, G. (2015). Cálculo Integral. Grupo Editorial Patria. (pp. 241 – 255).

Desarrollar el ejercicio seleccionado:

Ejercicio a.
Halle el volumen del sólido girando la región delimitada por            y alrededor del eje y, utilizando el método de arandelas. Representar en Geogebra las regiones a rotar y anexar un pantallazo.

Ejercicio b.
Determine el volumen del sólido de revolución generado al hacer girar alrededor del eje x la región limitada por la curva  entre las rectas  ; utilizando el método de anillos. Representar en Geogebra las regiones a rotar y anexar un pantallazo.



Ejercicio c.

Determine el volumen del sólido formado al girar la región acotada por las gráficas de  y  alrededor del eje . Representar en Geogebra las regiones a rotar y anexar un pantallazo.

Ejercicio d.
Sea R la región limitada por , el eje x, donde . Determine el volumen del sólido cuando R se hace girar alrededor del eje x. Representar en Geogebra las regiones a rotar y anexar un pantallazo.

Ejercicio e.

Sea R la región limitada por , el eje x, donde . Determine el volumen del sólido cuando R se hace girar alrededor del eje . Representar en Geogebra las regiones a rotar y anexar un pantallazo.


Tipo de ejercicios 3 – Aplicaciones de las integrales en la Ciencia.

Consultar en el entorno de conocimiento el siguiente recurso:
Alvarado, M. (2017) Cálculo integral en competencias. Grupo Editorial Patria. (pp. 193 - 209).

Desarrollar el ejercicio seleccionado usando el concepto de integral.


Ejercicio a.

La ley de Hooke dice: La fuerza necesaria para estirar un resorte helicoidal es directamente proporcional al alargamiento. Un resorte tiene una longitud natural de 16 cm. Si una fuerza de 50 dinas se requiere para mantener el resorte estirado 3 cm.

i.             ¿Cuál es el valor de la constante k para este resorte?

ii.           ¿Cuánto trabajo se realiza al estirar el resorte de su longitud natural hasta una longitud de 19 cm?

Ejercicio b.

La ecuación de movimiento de un móvil está dada por   la velocidad instantánea está dada por y la aceleración instantánea por .
Teniendo en cuenta lo anterior, considere la siguiente situación:

Un móvil se mueve con una aceleración  donde representa la aceleración en  y  siendo representa la velocidad en el instante .

i.             ¿Cuál es la ecuación de la velocidad V (t) en un instante de tiempo (t)?

ii.           ¿Cuál es la ecuación del movimiento  S (t)?
iii.        ¿Cuál es la distancia recorrida entre  ?

Ejercicio c.

Un ingeniero ambiental monitorea anualmente la razón de cambio de la altura de una secuoya en centímetros por año y encuentra la siguiente expresión: . Para no trasladar el árbol del lugar donde se encuentra, su altura no debe sobrepasar los 80 metros al cabo de 1200 años de edad. Si su altura inicial era de 20 cm.
a.   ¿Qué altura tendrá el árbol al cabo de 50 años?
b.   ¿Es posible trasladar el árbol de su posición inicial?

Ejercicio d.

Un patólogo cultiva cierta bacteria en agar, un recipiente de forma cuadrada de 100 . Dicha bacteria crece de tal forma que después de t minutos alcanza un área  que cambia a razón de
Si el cultivo tenía 18 de área cuando inició ¿Cuánto medirá en 30 minutos?

Ejercicio e.

En algunas reacciones química, la razón a la que la cantidad de una sustancia cambia con el tiempo es proporcional a la cantidad presente. Por ejemplo, para la trasformación de  en ácido glucónico, se tiene:  cuando t se mide en horas. Si hay 80 gr de   cuando t=0.

a.   ¿Cuántos gramos quedarán después de la primera hora?
b.   ¿Para qué tiempo la cantidad original se habrá reducido a la mitad?

Tipo de ejercicios 4 – Aplicaciones de las integrales en general.

Consultar en el entorno de conocimiento el siguiente recurso:
Segura, V. A. (2014). Matemáticas aplicadas a las ciencias económico-administrativas: simplicidad matemática. México: Larousse - Grupo Editorial Patria. (pp. 170 – 200).
Alvarado, M. (2017) Cálculo integral en competencias. Grupo Editorial Patria. (pp. 193 - 209).


Desarrollar el ejercicio seleccionado:



Ejercicio a.

El voltaje en un condensador se mide por medio de la integral
Donde c es la constante del condensador,  es la corriente,  el tiempo inicial y  el voltaje inicial. Sabiendo esto responda el siguiente ejercicio:

Por un condensador con constante 0,003 F inicialmente descargado, fluye la corriente a través tiempo por medio de la formula . Calcular el voltaje en el condensador en los instantes  y .


Ejercicio b.

La función de costo Marginal de fabricar un producto es , donde  representa el número de unidades fabricadas. Obtener el costo total de producir 30 unidades si su costo fijo es de  $45.400.


Ejercicio c.

El tiempo es la medida del rendimiento de un computador: el computador que realiza la misma cantidad de trabajo en el mínimo tiempo es el más rápido. El tiempo de ejecución de un programa se mide en segundos por programa. A partir de la función , en donde x es el número de segundos en que se ejecución de un programa.

i.     Calcular el tiempo promedio de ejecución de un programa en 30 segundos.
ii.   Calcular el tiempo promedio de ejecución de un programa en el intervalo de 40 y 50 segundos.

Ejercicio d.

Una compañía de ingeniería de sistemas decide crear un aplicativo Mesa de Ayuda, para la gestión automatizada de incidentes, argumentando que una de las acciones más importante en un sistema de gestión de servicios es la gestión de incidentes y problemas relacionados con los elementos de la infraestructura tecnológica, con el fin de realizar un seguimiento, análisis y registro de solución del caso y cierre de la situación. El aplicativo es implementado en la empresa W, en donde el comportamiento de incidente reportados en Mesa de Ayuda es aproximada por la función 𝑓(𝑡) = 2  en donde t son días desde la implementación de la aplicación.

i.             Hallar la ecuación general que describe el número de reportes en los primeros 12 días de funcionamiento de la aplicación de Mesa de Ayuda.
ii.           Hallar el número de reportes en entre el día 9 y el día 15.


Ejercicio e.

Si la función de demanda de un producto es , encuentre el excedente del consumidor cuando:

i.   
ii.   Cuando el artículo es gratis, es decir que

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