Método

Curvas que se cruzan

Cuando las dos curvas se cruzan más de dos veces, cuál está arriba cambia de tramo en tramo. Integrar de un tirón da un resultado sin sentido, porque los aportes se cancelan entre sí.

El procedimiento es partir el intervalo en todos los puntos de corte. En cada tramo se decide cuál está arriba, se integra la diferencia en ese orden, y al final se suman todos los resultados.

Es importante encontrar todos los cortes, no solo los primeros. Al resolver la ecuación que iguala las dos funciones conviene verificar cuántas soluciones hay y si todas están dentro del intervalo.

Como en cada tramo se resta en el orden correcto, todos los aportes salen positivos y se suman directamente, sin valor absoluto.

El bosquejo es más necesario que nunca acá. Con tres o más cortes es muy fácil equivocarse sobre qué curva está arriba en cada tramo, y el dibujo lo resuelve de un vistazo.

se parte en cada cruce y se integra por tramos
Cuándo se usa

Cuando las curvas se cortan en más de dos puntos. Hallá todos los cortes, partí en cada uno, y en cada tramo decidí cuál está arriba antes de integrar. El bosquejo acá es imprescindible.

Ejemplo 1

Hallar el área entre y=x3y = x^{3} e y=xy = x en [1,1][-1, 1].

Hallamos los cortes. x3=xx^{3} = x da x(x21)=0x(x^{2} - 1) = 0, con soluciones 1-1, 00 y 11.
Probamos un punto del primer tramo. En x=0,5x = -0{,}5: x3=0,125x^{3} = -0{,}125 contra x=0,5x = -0{,}5. Arriba está x3x^{3}.
Integramos el primer tramo con ese orden. Integramos x3xx^{3} - x entre 1-1 y 00. Primitiva x4/4x2/2x^{4}/4 - x^{2}/2, que da 0(1/41/2)=1/40 - (1/4 - 1/2) = 1/4.
Probamos el segundo tramo y lo integramos. En x=0,5x = 0{,}5 arriba está xx. Integramos xx3x - x^{3} entre 00 y 11: da 1/21/4=1/41/2 - 1/4 = 1/4.
Sumamos los dos tramos. 1/4+1/4=1/21/4 + 1/4 = 1/2
Respuesta: el área es 1/21/2

Ejemplo 2

Mostrar qué pasa si se integra de corrido sin partir.

Planteamos la integral sin partir. Integramos xx3x - x^{3} entre 1-1 y 11 directamente.
Hallamos la primitiva. x2/2x4/4x^{2}/2 - x^{4}/4
Evaluamos en los dos extremos. En 11: 1/21/4=1/41/2 - 1/4 = 1/4. En 1-1: 1/21/4=1/41/2 - 1/4 = 1/4 también.
Restamos. 1/41/4=01/4 - 1/4 = 0
Comparamos con el área real. Da 00 en vez de 1/21/2. Los dos tramos se cancelaron porque en uno la resta estaba invertida.
Respuesta: de corrido da 00, cuando el área real es 1/21/2

Error típico

Calcular los cortes y después integrar de corrido entre el primero y el último. Los tramos se cancelan y el área da menor que la real. Hallar los cortes no sirve de nada si después no se parte.

Practicar

Otros subtemas de Integrales

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