Germán Jesús Rubio Luna   " g.j.rubio@telefonica.net "    Catedrático de Matemáticas del IES Francisco Ayala de Granada

    Ejercicio nº 2 de la opción B del modelo 5 de 1999

(a) [ 1 punto] Calcula la integral

Realizando el cambio de variable cos(x) = t

(b) [ 1 punto] Calcula la misma integral que en el apartado anterior pero haciendo el cambio de variable tg(x) = u

(c) [ 0'5 puntos] ¿Se obtiene el mismo resultado en ambos casos? Justifica la respuesta..

Solución

(a)

I =[ sen(x) / (cos(x))3 ] dx con el cambio cos(x) = t; -sen(x) dx = dt

I =[ sen(x) / (cos(x))3 ] dx = ( -dt / t3) = -t -3 dt = - t -2 / (-2) = 1 / 2t2 = (quitando cambio) =

= 1 / 2(cos(x))2 + K

(b)

I =[ sen(x) / (cos(x))3 ] dx con el cambio tan(x) = u; [ 1 / cos2 (x) ]dx = du

I =[ sen(x) / (cos(x))3 ] dx = [ {sen(x)/cos(x)}.{dx/cos2(x)} ] = u.du = u2/2 = (quitando cambio) =

= (tan2(x))/2 + M

(c)

El resultado que se obtiene es el mismo pues hay que tener en cuenta que dos primitivas se diferencian en una constante, es decir

1 / [2cos2(x) ] = 1/2 tan2(x) + K = [sen2(x) / 2cos2(x) ] + K

1 = sen2(x) + 2Kcos2(x)

1 - sen2(x) = 2Kcos2(x)

cos2(x) = 2Kcos2(x)

De donde K = 1/2 ( también sale cos(x) = 0)