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Apuntes

Ejercicios: Área bajo una curva

Practica★☆☆
Considera la función lineal $f(x) = \frac{1}{2}x + 1$. Se pide calcular el área de la región sombreada en el gráfico, limitada por la función, el eje $OX$ y las rectas…

Considera la función lineal $f(x) = \frac{1}{2}x + 1$. Se pide calcular el área de la región sombreada en el gráfico, limitada por la función, el eje $OX$ y las rectas verticales $x = 0$ y $x = 4$. Para ello:

  1. Calcula el valor del área utilizando fórmulas geométricas elementales (área de un trapecio).

  2. Calcula la integral definida $\int_{0}^{4} (\frac{1}{2}x + 1) \, dx$ aplicando la regla de Barrow y comprueba que ambos resultados coinciden.

0 1 2 3 4 1 2 3 x y f(x) = ½x + 1 Área
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Practica★☆☆
Calcula el valor de la integral definida de la función polinómica $f(x) = 3x^2 - 2x + 5$ en el intervalo $[1, 2]$. Es decir, obtén el resultado de: $$\int_{1}^{2} (3x^2…

Calcula el valor de la integral definida de la función polinómica $f(x) = 3x^2 - 2x + 5$ en el intervalo $[1, 2]$. Es decir, obtén el resultado de:

$$\int_{1}^{2} (3x^2 - 2x + 5) \, dx$$
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Practica★☆☆
Un túnel de lavado para coches tiene una estructura metálica cuya parte superior sigue la forma de la parábola $f(x) = -x^2 + 4$. Calcula el área de la superficie plana…

Un túnel de lavado para coches tiene una estructura metálica cuya parte superior sigue la forma de la parábola $f(x) = -x^2 + 4$. Calcula el área de la superficie plana (frontal) limitada por la estructura de la parábola y el suelo (eje $OX$), sabiendo que los puntos de apoyo en el suelo son $x = -2$ y $x = 2$.

X Y 0 x = −2 x = 2 (0, 4) f(x) = -x² + 4 ÁREA
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Practica★☆☆
En física, el espacio recorrido por un objeto se puede calcular como el área bajo la curva en una gráfica de velocidad frente a tiempo. Si un patinador eléctrico se…

En física, el espacio recorrido por un objeto se puede calcular como el área bajo la curva en una gráfica de velocidad frente a tiempo. Si un patinador eléctrico se mueve con una velocidad constante de $v(t) = 12$ km/h durante la primera media hora ($t = 0,5$ h), plantea y calcula la integral definida que representa la distancia recorrida en ese tiempo.

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Practica★☆☆
Halla el área del recinto plano limitado por la gráfica de la función $f(x) = x^2 - 9$ y el eje de abscisas ($OX$). Pista: Primero debes encontrar los puntos de corte de…

Halla el área del recinto plano limitado por la gráfica de la función $f(x) = x^2 - 9$ y el eje de abscisas ($OX$).

Pista: Primero debes encontrar los puntos de corte de la función con el eje $OX$ para determinar los límites de integración. Recuerda que, si la función es negativa en el intervalo, el área es el valor absoluto de la integral.

X Y −3 3 −9 0 f(x) = x² - 9 A
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Practica★☆☆
Utiliza las propiedades de la integral definida para resolver el siguiente problema: Sabiendo que $\int_{1}^{4} f(x) \, dx = 7$ y que $\int_{4}^{6} f(x) \, dx = -3$,…

Utiliza las propiedades de la integral definida para resolver el siguiente problema:

Sabiendo que $\int_{1}^{4} f(x) \, dx = 7$ y que $\int_{4}^{6} f(x) \, dx = -3$, calcula razonadamente el valor de:

  1. $\int_{1}^{6} f(x) \, dx$

  2. $\int_{4}^{1} 2 \cdot f(x) \, dx$

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Practica★☆☆
Calcula el área total de la región comprendida entre la recta $f(x) = x - 2$, el eje $OX$ y las rectas verticales $x = 0$ y $x = 3$. Nota: Observa que la función corta…

Calcula el área total de la región comprendida entre la recta $f(x) = x - 2$, el eje $OX$ y las rectas verticales $x = 0$ y $x = 3$.

Nota: Observa que la función corta al eje $OX$ en un punto dentro del intervalo dado, por lo que tendrás que descomponer el recinto en dos subáreas.

0 2 3 −2 1 X Y f(x) = x - 2 A₁ A₂
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Practica★☆☆
Una empresa de diseño gráfico quiere crear un logotipo que incluye una forma curva definida por $f(x) = \sqrt{x}$. Calcula el área de la parte del logotipo encerrada…

Una empresa de diseño gráfico quiere crear un logotipo que incluye una forma curva definida por $f(x) = \sqrt{x}$. Calcula el área de la parte del logotipo encerrada entre esta curva, el eje $OX$ y la recta vertical $x = 9$.

x y 0 9 3 f(x) = √x x = 9 Área
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Practica★★☆
Calcula el área del recinto plano limitado por la gráfica de la función $f(x) = -x^2 + 6x - 5$ y el eje de abscisas $OX$. Representa gráficamente el recinto antes de…

Calcula el área del recinto plano limitado por la gráfica de la función $f(x) = -x^2 + 6x - 5$ y el eje de abscisas $OX$. Representa gráficamente el recinto antes de realizar los cálculos para identificar los puntos de corte.

X Y 0 2 3 4 1 2 3 4 1 5 (3, 4) f(x) = -x² + 6x - 5 Área
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Practica★★☆
Determina el área de la región comprendida entre la curva $f(x) = x^3 - 4x$ y el eje $OX$ en el intervalo $[-1, 2]$. Ten en cuenta que la función puede cambiar de signo…

Determina el área de la región comprendida entre la curva $f(x) = x^3 - 4x$ y el eje $OX$ en el intervalo $[-1, 2]$. Ten en cuenta que la función puede cambiar de signo dentro del intervalo, por lo que deberás descomponer la integral si es necesario.

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Practica★★☆
Una empresa de diseño gráfico quiere crear un logotipo que incluye la forma de una "ola". Esta forma viene definida por la función $f(x) = \sin(x) + 1$ en el intervalo…

Una empresa de diseño gráfico quiere crear un logotipo que incluye la forma de una "ola". Esta forma viene definida por la función $f(x) = \sin(x) + 1$ en el intervalo $[0, \pi]$. Calcula la superficie total de la figura limitada por la curva, el eje $OX$ y las rectas verticales $x = 0$ y $x = \pi$.

0 π/2 π 1 2 f(x) = sin(x) + 1 Área
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Practica★★☆
Halla el área del recinto limitado por la función $f(x) = |x^2 - 1|$ y el eje de abscisas entre $x = 0$ y $x = 2$. Recuerda que la definición de valor absoluto implica…

Halla el área del recinto limitado por la función $f(x) = |x^2 - 1|$ y el eje de abscisas entre $x = 0$ y $x = 2$. Recuerda que la definición de valor absoluto implica que la función siempre es no negativa, pero su expresión analítica cambia en los puntos donde el argumento se anula.

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Practica★★☆
Se considera la función $f(x) = x^2 - 2x + 2$. Calcula el área del recinto limitado por la gráfica de $f(x)$, el eje $OX$ y la recta tangente a la curva en el punto de…

Se considera la función $f(x) = x^2 - 2x + 2$. Calcula el área del recinto limitado por la gráfica de $f(x)$, el eje $OX$ y la recta tangente a la curva en el punto de abscisa $x = 3$.

X Y 0 7/4 3 2 5 f(x) = x² - 2x + 2 y = 4x - 7
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Practica★★☆
Halla el valor de un parámetro positivo $k$ sabiendo que el área de la región limitada por la parábola $f(x) = kx^2$ y el eje $OX$ entre $x = 0$ y $x = 3$ es exactamente…

Halla el valor de un parámetro positivo $k$ sabiendo que el área de la región limitada por la parábola $f(x) = kx^2$ y el eje $OX$ entre $x = 0$ y $x = 3$ es exactamente de $18$ unidades cuadradas.

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Practica★★☆
Un arquitecto está diseñando la entrada de un túnel cuya sección frontal se puede modelar mediante la función $f(x) = 4 - \frac{1}{4}x^2$, donde $x$ e $y$ están…

Un arquitecto está diseñando la entrada de un túnel cuya sección frontal se puede modelar mediante la función $f(x) = 4 - \frac{1}{4}x^2$, donde $x$ e $y$ están expresados en metros. El suelo del túnel coincide con el eje $OX$. Calcula el área de la sección transversal de la entrada del túnel.

x (m) y (m) −4 4 4 0 f(x) = 4 - x²/4 Área
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Practica★★☆
Calcula el área del recinto limitado por la curva $f(x) = \sqrt{x}$, el eje $OX$ y la recta $y = -x + 6$ en el primer cuadrante. Ayuda: identifica primero el punto de…

Calcula el área del recinto limitado por la curva $f(x) = \sqrt{x}$, el eje $OX$ y la recta $y = -x + 6$ en el primer cuadrante. Ayuda: identifica primero el punto de intersección entre la curva y la recta para determinar los límites de integración.

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Practica★★★
Un arquitecto está diseñando el perfil lateral de un nuevo pabellón deportivo. La estructura principal sigue la curva de la función $f(x) = -x^2 + 6x$. Para asegurar la…

Un arquitecto está diseñando el perfil lateral de un nuevo pabellón deportivo. La estructura principal sigue la curva de la función $f(x) = -x^2 + 6x$. Para asegurar la estabilidad, se debe colocar un refuerzo metálico que sigue la línea tangente a la curva en el punto de abscisa $x = 4$.

Calcula el área del recinto plano limitado por la gráfica de la función $f(x)$, la recta tangente mencionada y el eje de ordenadas ($Eje\ OY$).

X Y 0 4 8 16 (4, 8) f(x) = -x² + 6x y = −2x + 16 Área
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Practica★★★
Considera las funciones $f(x) = e^x$ y $g(x) = e^{-x}$. Sea $R$ el recinto limitado por las gráficas de ambas funciones y la recta vertical $x = k$ (donde $k > 0$).…

Considera las funciones $f(x) = e^x$ y $g(x) = e^{-x}$. Sea $R$ el recinto limitado por las gráficas de ambas funciones y la recta vertical $x = k$ (donde $k > 0$).

Determina el valor del parámetro positivo $k$ para que el área de dicho recinto sea exactamente de $4$ unidades cuadradas.

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Practica★★★
Se define la función $f(x) = |x^2 - 4|$. Queremos estudiar la región del plano que queda "atrapada" entre esta curva y la recta horizontal $y = 5$. Calcula el área del…

Se define la función $f(x) = |x^2 - 4|$. Queremos estudiar la región del plano que queda "atrapada" entre esta curva y la recta horizontal $y = 5$.

Calcula el área del recinto limitado superiormente por la recta $y = 5$ e inferiormente por la gráfica de la función $f(x)$. Nota: Ten en cuenta los puntos de corte y la definición de la función en valor absoluto para dividir la integral si fuera necesario.

x y 0 −2 2 −3 3 4 5 f(x) = |x² - 4| y = 5 A₁ A₂ A₃
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Practica★★★
Sea la función $f(x) = \ln(x)$. Se pide: 1. Hallar la ecuación de la recta normal a la gráfica de $f(x)$ en el punto $P(1, 0)$. 2. Calcular el área del recinto plano…

Sea la función $f(x) = \ln(x)$. Se pide:

  1. Hallar la ecuación de la recta normal a la gráfica de $f(x)$ en el punto $P(1, 0)$.

  2. Calcular el área del recinto plano limitado por la curva $y = \ln(x)$, la recta normal hallada en el apartado anterior y el eje de abscisas ($Eje\ OX$).

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Practica★★★
Un depósito de agua tiene una sección transversal cuya base está definida por el eje $OX$ y su parte superior por la función definida a trozos:…

Un depósito de agua tiene una sección transversal cuya base está definida por el eje $OX$ y su parte superior por la función definida a trozos:

$f(x) = \begin{cases} \sqrt{x+4} & \text{si } -4 \leq x < 0 \\ 2 \cos\left(\frac{\pi x}{4}\right) & \text{si } 0 \leq x \leq 2 \end{cases}$

Calcula el área total de la sección transversal del depósito realizando el cálculo de la integral definida en cada intervalo.

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Practica★★★
Determina el valor de la constante $a \in \mathbb{R}$ con $a > 1$, sabiendo que el área del recinto limitado por la curva $y = \frac{1}{x^2}$, el eje $OX$ y las rectas…

Determina el valor de la constante $a \in \mathbb{R}$ con $a > 1$, sabiendo que el área del recinto limitado por la curva $y = \frac{1}{x^2}$, el eje $OX$ y las rectas verticales $x = 1$ y $x = a$ es igual al área del recinto limitado por la misma curva $y = \frac{1}{x^2}$, el eje $OX$ y las rectas $x = a$ y $x = a^2$.

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Practica★★★
Halla el área del recinto limitado por la función $f(x) = x^3 - 3x^2 + 2x$ y la recta horizontal que pasa por el máximo relativo de dicha función. Ayuda: Deberás primero…

Halla el área del recinto limitado por la función $f(x) = x^3 - 3x^2 + 2x$ y la recta horizontal que pasa por el máximo relativo de dicha función.

Ayuda: Deberás primero localizar el máximo relativo mediante la derivada, hallar el valor de la ordenada en dicho punto y luego determinar los puntos de intersección entre la curva y la recta resultante.

X Y 0 f(x) = x³ - 3x² + 2x y = ? x = ? x = ? Área = ? Máximo relativo
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Practica★★★
Sea el recinto $A$ la región del primer cuadrante limitada por la parábola $y = x^2$ y la recta $y = 9$. Existe una recta vertical de ecuación $x = c$ (con $0 < c < 3$)…

Sea el recinto $A$ la región del primer cuadrante limitada por la parábola $y = x^2$ y la recta $y = 9$. Existe una recta vertical de ecuación $x = c$ (con $0 < c < 3$) que divide al recinto $A$ en dos subrecintos de áreas idénticas.

Calcula el valor exacto de la constante $c$.

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