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Comprensión de la variable de integración

Actualmente estoy intentando profundizar en el cálculo multivariable y mi único escollo es la variable de integración. En el cálculo monovariable, siempre he considerado la variable de integración (en las antiderivadas) como el "respecto a qué tengo que diferenciar la respuesta para obtener el integrando". Por ejemplo, en lo siguiente:

$$\int 2x dx=x^2$$

Siempre he interpretado el dx como que tengo que diferenciar mi respuesta ( $x^2$ ) con respecto a x para obtener mi integrando ( $2x$ ). En otras palabras, tengo que tomar $\frac{d}{dx}$ de $x^2$ para conseguir $2x$ .

Sin embargo, me cuesta entender cierto concepto: la multiplicación de las variables de integración. Digamos, por ejemplo, que tengo lo siguiente:

$$\int (x -6)^2 dx$$

Si defino $u = x - 6$ puedo escribir la siguiente integral equivalente

$$\int u^2 \frac{du}{dx}dx$$

Me parece que ahora hay "múltiples" variables de integración. ¿Estoy buscando una respuesta que tengo que diferenciar con respecto a $u$ o $x$ para obtener el integrando? Esto se puede simplificar a:

$$\int u^2 du$$

Ahora, está claro que estoy buscando una función que tengo que diferenciar con respecto a $u$ para obtener mi integrando. Sin embargo, no entiendo por qué las variables de integración ( $dx$ ) puede cancelar. Entiendo que deben significar algo más que "qué tengo que diferenciar mi respuesta...." En el caso de las integrales definidas, está relativamente claro (puedo imaginarlas como pequeños cambios a lo largo de un determinado eje). Pero, con las integrales indefinidas, no se me ocurre qué representan. Cualquier ayuda será muy apreciada. Gracias.

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S.ELIAS Puntos 31

Se trata de una técnica llamada integración por sustitución es un tecnología para integrar funciones que implican la regla de la cadena en su derivada.De hecho viene a ayudar la regla de la potencia para encontrar la antiderivada, sin embargo, la regla de la potencia para encontrar la antiderivada se vuelve inútil si la derivación contiene aplicar la regla de la cadena, es decir, para aplicar la regla de poder hay que garantizar que la integración se detenga al aplicar la regla de la potencia por lo que integramos con respecto a la derivada de la función interna (la función a la que íbamos a aplicar la regla de la cadena, es decir u en su ejemplo.

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