Sustitución Trigonométrica

Referencia > Cálculo: Integración

Descripción

Un método de integración que utiliza identidades trigonométricas para simplificar ciertas integrales que contienen expresiones radicales. Las reglas son:

Si la función contiene \({a}^{2}-{x}^{2}\), haz que \(x=a\sin{u}\)

Si la función contiene \({a}^{2}+{x}^{2}\), haz que \(x=a\tan{u}\)

Si la función contiene \({x}^{2}-{a}^{2}\), haz que \(x=a\sec{u}\)


Ejemplos
\[\int \frac{1}{\sqrt{25-{x}^{2}}} \, dx\]
1
Use Sustitución Trigonométrica
Let \(x=5\sin{u}\), \(dx=5\cos{u} \, du\)

2
Sustituye las variables anteriores.
\[\int \frac{1}{\sqrt{25-{(5\sin{u})}^{2}}}\times 5\cos{u} \, du\]

3
Simplifica.
\[\int 1 \, du\]

4
Usa esta regla: \(\int a \, dx=ax+C\).
\[u\]

5
A partir de los pasos anteriores, sabemos que:
\[u=\sin^{-1}{(\frac{1}{5}x)}\]

6
Sustituye lo anterior nuevamente en la integral original.
\[\sin^{-1}{(\frac{1}{5}x)}\]

7
Añade la constante.
\[\sin^{-1}{(\frac{x}{5})}+C\]

Hecho