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Cálculo Diferencial e Integral

Pregunta de: Exani II -> Módulos Específicos -> Cálculo Diferencial e Integral

Identifique la sustitución que ayuda a resolver la integral de la función.

\( \int \frac{2}{\sqrt{6 - 6x^2}} \, dx \)

A)  

\( x = \sec \alpha \)

B)  

\( x = \tan \alpha \)

C)  

\( x = \cos \alpha \)

Soluciones

el_profe

hace 6 días

Solución

0

La respuesta correcta es: \( x = \cos \alpha \)

Cuando nos encontramos con integrales que contienen radicales de la forma \( \sqrt{a^2 - u^2} \), la técnica más efectiva es la sustitución trigonométrica, aprovechando las identidades pitagóricas para simplificar el radical.

  • Análisis del radical: Podemos factorizar el 6 dentro de la raíz:
    \( \sqrt{6(1 - x^2)} = \sqrt{6}\sqrt{1 - x^2} \).
  • Elección de la identidad: Necesitamos una función trigonométrica que cumpla con la forma \( 1 - \text{función}^2 \). La identidad \( 1 - \cos^2 \alpha = \sin^2 \alpha \) encaja perfectamente con el planteamiento.
  • Efecto de la sustitución: Si definimos \( x = \cos \alpha \), el término bajo la raíz se convierte en \( \sqrt{1 - \cos^2 \alpha} = \sqrt{\sin^2 \alpha} = \sin \alpha \), lo cual elimina la raíz y permite una integración directa.

Las otras opciones como \( \sec \alpha \) o \( \tan \alpha \) se utilizan para radicales de la forma \( \sqrt{u^2 - a^2} \) y \( \sqrt{a^2 + u^2} \) respectivamente, por lo que no son válidas para este ejercicio.

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