• ¿Documento equivocado? Cámbialo gratis
  • Escrito por estudiantes que aprobaron
  • Inmediatamente disponible después del pago
  • Leer en línea o como PDF
Vender
¿Dónde estudias?
Tu idioma
Document preview thumbnail
Vista previa 4 fuera de 35 páginas
Examen

Integration Unit-1 Comprehensive Study Guide – Solved Problems, Methods & Applications

Document preview thumbnail
Vista previa 4 fuera de 35 páginas

Master the fundamentals of calculus with this detailed Unit-1 guide on Integration. This document provides a complete overview of anti-derivatives, featuring step-by-step solved examples for basic power rules, trigonometric identities, and logarithmic functions (0.1.1–0.1.4). It covers essential techniques such as the Method of Substitution, Integration by Parts ( ), and Integration by Partial Fractions (0.1.5–0.1.27). Additionally, it explores the properties of definite integrals, proofs for even and odd functions, and practical applications for calculating the area of regions and the volume of solids of revolution (0.1.28–0.1.35). This is an ideal resource for mathematics students seeking clear explanations and worked-out problems for integral calculus exams.

Vista previa del contenido

UNIT-1
INTEGRATION

Define an integral
A function 𝐹(𝑥) is called an anti derivative or integral of a function 𝑓(𝑥)
on an interval 𝐼 if
𝐹′(𝑥) = 𝑓(𝑥), for every value of 𝑥 in 𝐼
(i.e) If the derivative of a function 𝐹(𝑥) w.r.to 𝑓(𝑥),then we say
that the integral of 𝑓(𝑥) w.r.to 𝑥 is 𝐹(𝑥).
(i.e) ∫ 𝑓(𝑥)𝑑𝑥 = 𝐹(𝑥)
𝑥2−5𝑥+1
• Evaluate ∫ 𝑥
𝑑𝑥.
Solution:

𝑥2 − 5𝑥 + 1 𝑥2 5𝑥 1
∫ 𝑑𝑥 = ∫ ( − + ) 𝑑𝑥
𝑥 𝑥 𝑥 𝑥
1
= ∫ (𝑥 − 5 + ) 𝑑𝑥
𝑥
𝑥2
= − 5𝑥 + 𝑙𝑜𝑔𝑥 + C
2
𝑥2+2𝑥−1
• Evaluate: ∫ 𝑑𝑥.
√𝑥
Solution:
𝑥2 + 2𝑥 − 1 1
−
∫ 𝑑𝑥 = ∫(𝑥2 + 2𝑥 − 1)𝑥 2 𝑑𝑥
√𝑥
1 1 1
= ∫(𝑥2−2 + 2𝑥 1−2 − 𝑥 −2) 𝑑𝑥
3 1 1

= ∫(𝑥2 + 2𝑥2 − 𝑥−2) 𝑑𝑥
3 1 −1
𝑥2+1 𝑥2+1 𝑥 2 +1
=3 + 21 − −1 +C
2 5+ 1 32 + 11 2 + 1
𝑥2 𝑥2 𝑥2
= +2 3 − 1 +C
5
2 2 2
5 3 1
𝑥2 𝑥2 𝑥2
= +2 3 − 1 +C
5
2 2 2

1

, 2 5 4 3 1
= 𝑥2 + 𝑥2 − 2𝑥2 + C
5 3

• Evaluate: ∫ 𝑐𝑜𝑠5𝑥 cos 3𝑥 𝑑𝑥
Solution:
We know that,
1
𝑐𝑜𝑠𝐶 cos 𝐷 = [cos(𝐶 − 𝐷) + cos(𝐶 + 𝐷)]
2
1
∴ ∫ 𝑐𝑜𝑠5𝑥 cos 3𝑥 𝑑𝑥 = ∫ [cos(5𝑥 − 3𝑥) + cos(5𝑥 + 3𝑥)]𝑑𝑥
2
1
= ∫[cos 2𝑥 + cos 8𝑥]𝑑𝑥
2
1
= [∫ 𝑐𝑜𝑠2𝑥 𝑑𝑥 + ∫ 𝑐𝑜𝑠8𝑥 𝑑𝑥]
2
1 𝑠𝑖𝑛2𝑥 𝑠𝑖𝑛8𝑥
= [ + ]+C
2 2 8

• Evaluate: ∫ √1 − 𝑐𝑜𝑠2𝑥 𝑑𝑥 .
Solution:
∫ √1 − 𝑐𝑜𝑠2𝑥 𝑑𝑥 = ∫ √2𝑠𝑖𝑛2𝑥 [since 2𝑠𝑖𝑛2𝜃 = 1 − 𝑐𝑜𝑠2𝜃 ]

= √2 ∫ 𝑠𝑖𝑛𝑥 𝑑𝑥
= √2(−𝑐𝑜𝑠𝑥) + C = −√2𝑐𝑜𝑠𝑥 + C

• Evaluate: ∫ √1 + 𝑠𝑖𝑛2𝑥 𝑑𝑥 .
Solution:
We know that,
𝑠𝑖𝑛2𝑥 + 𝑐𝑜𝑠2𝑥 = 1 𝑎𝑛𝑑 sin 2𝑥 = 2𝑠𝑖𝑛𝑥𝑐𝑜𝑠𝑥
∴ ∫ √1 + 𝑠𝑖𝑛2𝑥 𝑑𝑥 = ∫ √(𝑠𝑖𝑛2𝑥 + 𝑐𝑜𝑠2𝑥) + 2𝑠𝑖𝑛𝑥𝑐𝑜𝑠𝑥 𝑑𝑥

= ∫ √(𝑠𝑖𝑛𝑥 + 𝑐𝑜𝑠𝑥)2) 𝑑𝑥

= ∫(𝑠𝑖𝑛𝑥 + 𝑐𝑜𝑠𝑥) 𝑑𝑥
= (−𝑐𝑜𝑠𝑥 + 𝑠𝑖𝑛𝑥) + 𝐶 = 𝑠𝑖𝑛𝑥 − 𝑐𝑜𝑠𝑥 + C
𝑠𝑖𝑛𝑥
• Integrate:∫ 𝑑𝑥.
𝑐𝑜𝑠2𝑥
Solution:

2

, 𝑠𝑖𝑛𝑥 𝑠𝑖𝑛𝑥
∫ 𝑑𝑥 = ∫ 𝑑𝑥
𝑐𝑜𝑠2𝑥 (𝑐𝑜𝑠𝑥)(𝑐𝑜𝑠𝑥)
𝑠𝑖𝑛𝑥 1
= ∫( )( ) 𝑑𝑥
𝑐𝑜𝑠𝑥 𝑐𝑜𝑠𝑥
= ∫ 𝑡𝑎𝑛𝑥 𝑠𝑒𝑐𝑥 𝑑𝑥 = 𝑠𝑒𝑐𝑥 + 𝐶
• Integrate: ∫ 𝑐𝑜𝑠3𝑥 𝑑𝑥.
Solution:
We know that,
𝑐𝑜𝑠 3𝑥 = 4𝑐𝑜𝑠3𝑥 − 3 𝑐𝑜𝑠 𝑥
⟹ 4𝑐𝑜𝑠3𝑥 = 𝑐𝑜𝑠 3𝑥 + 3 𝑐𝑜𝑠 𝑥
1
⟹ 𝑐𝑜𝑠3𝑥 = (𝑐𝑜𝑠 3𝑥 + 3 𝑐𝑜𝑠 𝑥)
4
1
∴ ∫ 𝑐𝑜𝑠3 𝑥 𝑑𝑥 = ∫(𝑐𝑜𝑠 3𝑥 + 3 𝑐𝑜𝑠 𝑥) 𝑑𝑥
4
1 𝑠𝑖𝑛 3𝑥
= [ + 3 𝑠𝑖𝑛𝑥] + C
4 3
• Integrate: ∫ 𝑠𝑖𝑛3𝑥 cos 2𝑥 𝑑𝑥.
Solution:
We know that,
1
𝑠𝑖𝑛𝐶 sin 𝐷 = [sin(𝐶 + 𝐷) + sin(𝐶 − 𝐷)]
2
1
∴ ∫ 𝑠𝑖𝑛3𝑥 cos 2𝑥 𝑑𝑥 = ∫ [sin(3𝑥 + 2𝑥) + sin(3𝑥 − 2𝑥)]𝑑𝑥
2
1
= ∫ [sin(3𝑥 + 2𝑥) + sin(3𝑥 − 2𝑥)]𝑑𝑥
2
1
= ∫[sin 5𝑥 + sin 𝑥]𝑑𝑥
2
1
= [∫ sin 5𝑥 𝑑𝑥 + ∫ sin 𝑥 𝑑𝑥]
2
1 −𝑐𝑜𝑠5𝑥
= [ − 𝑐𝑜𝑠𝑥] + C
2 5
−1 𝑐𝑜𝑠5𝑥
= [ + 𝑐𝑜𝑠𝑥] + C
𝑑𝑥
2 5
• Integrate:∫ .
𝑥2+2𝑥+5
Solution:
𝑥2 + 2𝑥 + 5 = 𝑥2 + 2𝑥 + 1 + 4 = (𝑥 + 1)2 + 22



3

, 𝑑𝑥 𝑑𝑥
∴ ∫ =∫
𝑥2 + 2𝑥 + 5 22 + (𝑥 + 1)2
We know that,
∫ 2 1 2 1 𝑥
𝑎 + 𝑥 𝑑𝑥 = 𝑎 tan−1 ( ) + 𝐶
𝑎
𝑑𝑥 𝑑𝑥 1 𝑥+1
∴ ∫ =∫ = tan −1 ( )+𝐶
𝑥 + 2𝑥 + 5
2 2 + (𝑥 + 1)
2 2 2 2
𝑑𝑥
• Integrate:∫ .
𝑥2+2𝑥+10
Solution:
𝑥2 + 2𝑥 + 10 = 𝑥2 + 2𝑥 + 1 + 9 = (𝑥 + 1)2 + 32
𝑑𝑥 𝑑𝑥
∴ ∫ 2 =∫ 2
𝑥 + 2𝑥 + 10 3 + (𝑥 + 1)2
We know that,
∫ 2 1 2 1 𝑥
𝑎 + 𝑥 𝑑𝑥 = 𝑎 tan−1 ( ) + 𝐶
𝑎
𝑑𝑥 𝑑𝑥 1 𝑥+1
∴ ∫ =∫ = tan −1 ( )+C
𝑥 + 2𝑥 + 10
2 3 + (𝑥 + 1)
2 2 3 3
𝑑𝑥
• Evaluate ∫
sin2 𝑥 cos2 𝑥
Solution:
𝑑𝑥 (sin2 𝑥 + cos2 𝑥)𝑑𝑥
∫ 2 = ∫
sin 𝑥 cos2 𝑥 sin2 𝑥 cos2 𝑥
sin2 𝑥 cos2 𝑥 𝑑𝑥
= (∫ 2 + ) 𝑑𝑥
sin 𝑥 cos2 𝑥 sin2 𝑥 cos2 𝑥
= ∫ sec2 𝑥𝑑𝑥 + ∫ cosec2 𝑥 𝑑𝑥
= 𝑡𝑎𝑛𝑥 − 𝑐𝑜𝑡𝑥 + C
• Evaluate ∫ 𝑠𝑖𝑛7𝑥 . 𝑐𝑜𝑠5𝑥𝑑𝑥
Solution:
We know that,
1
𝑠𝑖𝑛𝐶𝑠𝑖𝑛𝐷 = [sin(𝐶 + 𝐷) + sin(𝐶 − 𝐷)]
2
1
∴ 𝑠𝑖𝑛7𝑥 . 𝑐𝑜𝑠5𝑥𝑑𝑥 = [sin(7𝑥 + 5𝑥) + sin(7𝑥 − 5𝑥)]
2
1
= [sin(12𝑥) + sin(2𝑥)]
2
1
∴ ∫ 𝑠𝑖𝑛7𝑥 . 𝑐𝑜𝑠5𝑥𝑑𝑥 = ∫[sin(12𝑥) + sin(2𝑥)]𝑑𝑥
2

4

Información del documento

Subido en
19 de abril de 2026
Número de páginas
35
Escrito en
2025/2026
Tipo
Examen
Contiene
Preguntas y respuestas
$13.49

¿Documento equivocado? Cámbialo gratis Dentro de los 14 días posteriores a la compra y antes de descargarlo, puedes elegir otro documento. Puedes gastar el importe de nuevo.
Escrito por estudiantes que aprobaron
Inmediatamente disponible después del pago
Leer en línea o como PDF

Seller avatar
Los indicadores de reputación están sujetos a la cantidad de artículos vendidos por una tarifa y las reseñas que ha recibido por esos documentos. Hay tres niveles: Bronce, Plata y Oro. Cuanto mayor reputación, más podrás confiar en la calidad del trabajo del vendedor.
Studova
3.7
(7)
Vendido
56
Seguidores
8
Artículos
1003
Última venta
6 días hace



Por qué los estudiantes eligen Stuvia

Creado por compañeros estudiantes, verificado por reseñas

Calidad en la que puedes confiar: escrito por estudiantes que aprobaron y evaluado por otros que han usado estos resúmenes.

¿No estás satisfecho? Elige otro documento

¡No te preocupes! Puedes elegir directamente otro documento que se ajuste mejor a lo que buscas.

Paga como quieras, empieza a estudiar al instante

Sin suscripción, sin compromisos. Paga como estés acostumbrado con tarjeta de crédito y descarga tu documento PDF inmediatamente.

Student with book image

“Comprado, descargado y aprobado. Así de fácil puede ser.”

Alisha Student

Preguntas frecuentes