Saltar al contenido
Ejercicios de Cálculo
← 6.10 Integrales impropias y aplicaciones

Área bajo una parábola y valor promedio

Tema
6. Integrales › 6.10 Integrales impropias y aplicaciones
Dificultad
Básico
Método
Integral definida y simetría par

Calcula el área de la región entre la parábola y=4−x2y = 4 - x^2 y el eje xx, y el valor promedio de la función en [−2,2][-2, 2].

Ver solución
  1. Cortes con el eje xx: 4−x2=04 - x^2 = 0, es decir, x=±2x = \pm 2. En [−2,2][-2, 2] se cumple 4−x2≥04 - x^2 \ge 0.
  2. Área: ∫−22(4−x2)dx\int_{-2}^{2}\left(4 - x^2\right)dx. Como el integrando es par, es igual a 2∫02(4−x2)dx=2[4x−x33]02=2(8−83)=3232\int_0^2\left(4 - x^2\right)dx = 2\left[4x - \frac{x^3}{3}\right]_0^2 = 2\left(8 - \frac{8}{3}\right) = \frac{32}{3}.
  3. Valor promedio: fˉ=1b−a∫abf(x) dx=14⋅323=83\bar{f} = \frac{1}{b - a}\int_a^b f(x)\,dx = \frac{1}{4} \cdot \frac{32}{3} = \frac{8}{3}.
  4. Interpretación: un rectángulo de base 44 y altura 83\frac{8}{3} tiene la misma área que la región.

Resultado final: Área =323= \dfrac{32}{3}; valor promedio =83= \dfrac{8}{3}.

−3−2.5−2−1.5−1−0.50.511.522.53−1−0.50.511.522.533.544.55xy
  • y=4−x2y = 4 - x^2
  • valorpromedio:y=8/3valor promedio: y = 8/3

La parábola y = 4 − x² corta al eje x en -2 y 2; el área bajo ella es 32/3 y su valor promedio en [-2, 2] es 8/3 (línea punteada).