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Cómo se hace una integral

De Laplace

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(Idea general)
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==Idea general==
==Idea general==
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A la hora de enfrentarse a una integral (de camino, superficie o volumen, escalar o vectorial) hay que distinguir dos tareas: plantearla y calcularla. Es importante distinguir estas dos fases, porque si se intenta hacer todo de golpe la tarea puede parecer insuperable.
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A la hora de enfrentarse a una integral (de camino, superficie o volumen, escalar o vectorial) lo esencial es tener clara la secuencia de pasos para calcularla y no intentar hacerlo todo de una vez. Una estrategia más o menos detallada sería:
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*La fase de ''planteamiento'' es la más importante. Dada una cierta expresión integral (o quizás simplemente una idea de que hay que sumar algo) hay que reducirla a una o varias integrales elementales, cada una de las cuales se puede resolver (o no) empleando las técnicas aprendidas en ''Cálculo''.
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*Escribir la expresión vectorial de la integral (posiblemente a partir de una idea de que hay que sumar una serie de contribuciones).
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:La forma de hacer esto es sencilla: basta con seguir al pie de la letra lo que pone en la expresión integral, respectando qué es un vector, qué es un escalar, qué tipos de productos aparecen o qué tipos de diferenciales hay que usar.
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*Elegir un sistema de coordenadas adecuado (para esto, las [[Elección de ejes. Simetría|simetrías]] y las [[Líneas y superficies coordenadas|líneas y superficies]] implicadas son esenciales).
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*La fase de ''cálculo'' consiste en, una vez reducida la expresión vectorial a una o varias integrales elementales, hallar el valor de cada una. En este paso lo más importante es tener cuidado con cuál variable es de integración y cuál funciona como constante.
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*Desarrollar ''al pie de la letra'' lo que indica la expresión de la integral, respectando qué es un escalar y qué es un vector, qué es un producto escalar o de otro tipo, incluyendo los vectores de las bases necesarios,...
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==Una integral de camino==
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*Distinguir qué variables son de integración y cuáles funcionan como parámetros constantes. Por ejemplo en la integral
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===Parametrización===
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<center><math>F(x) = \int_a^b (x'-x)^2 dx' = \frac{(b-x)^3-(a-x)^3}{3}</math></center>
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==Dos integrales de superficie==
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:<math>x'\,</math> es la variable de integración y '''no''' aparece en el resultado final, mientras que <math>x\,</math> es un parámetro que, a la hora de integrar, actúa como una constante y sí aparece en el resultado final.
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*Tener cuidado con cuáles de los términos que aparecen en el integrando dependen de las variables de integración, ya que no siempre se indica explícitamente la dependencia. En particular, recuérdese que, en general:
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{{dependen}}
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:razón por la cual, en general será preferible el uso de la base cartesiana, ya que
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*Una vez reducida la integral inicial a una o varias (si es un vector o una integral múltiple) integrales más sencillas, calcular éstas (si es posible, lo cual no ocurre siempre, ni mucho menos).
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Para ilustrar estas ideas, varios ejemplos:
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* [[Integrales de camino. Ejemplos]]
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* [[Integrales de superficie. Ejemplos]]
==Enlaces==
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* '''Siguiente:'''
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* '''Anterior:''' [[Coordenadas esféricas. Diferenciales]]
* '''Anterior:''' [[Coordenadas esféricas. Diferenciales]]
[[Categoría:Diferenciales|50]]
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última version al 11:36 24 nov 2007

1 Idea general

A la hora de enfrentarse a una integral (de camino, superficie o volumen, escalar o vectorial) lo esencial es tener clara la secuencia de pasos para calcularla y no intentar hacerlo todo de una vez. Una estrategia más o menos detallada sería:

  • Escribir la expresión vectorial de la integral (posiblemente a partir de una idea de que hay que sumar una serie de contribuciones).
  • Desarrollar al pie de la letra lo que indica la expresión de la integral, respectando qué es un escalar y qué es un vector, qué es un producto escalar o de otro tipo, incluyendo los vectores de las bases necesarios,...
  • Distinguir qué variables son de integración y cuáles funcionan como parámetros constantes. Por ejemplo en la integral
F(x) = \int_a^b (x'-x)^2 dx' = \frac{(b-x)^3-(a-x)^3}{3}
x'\, es la variable de integración y no aparece en el resultado final, mientras que x\, es un parámetro que, a la hora de integrar, actúa como una constante y sí aparece en el resultado final.
  • Tener cuidado con cuáles de los términos que aparecen en el integrando dependen de las variables de integración, ya que no siempre se indica explícitamente la dependencia. En particular, recuérdese que, en general:
Los vectores de la base dependen de la posición
razón por la cual, en general será preferible el uso de la base cartesiana, ya que
La base cartesiana es la única independiente de la posición


  • Una vez reducida la integral inicial a una o varias (si es un vector o una integral múltiple) integrales más sencillas, calcular éstas (si es posible, lo cual no ocurre siempre, ni mucho menos).

Para ilustrar estas ideas, varios ejemplos:

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