Áreas de regiones planas En el cálculo de área de regiones planas se considera dos casos: 𝟏𝒆𝒓 𝒄𝒂𝒔𝒐.-Consideramos una función 𝑦 = 𝑓(𝑥) continua en un intervalo cerrado [𝑎, 𝑏] y además 𝑓(𝑥) ≥ 0, ∇𝑥 ∈ [𝑎, 𝑏]. El área de la región R limitada por la curva 𝑦 = 𝑓(𝑥), el eje X y las rectas verticales x=a y x=b, está dado por la expresión: 𝑏 𝐴(𝑅) = ∫𝑎 𝑓(𝑋)𝑑𝑥 OBSERVACION.- Si la región R es limitada por la curva 𝑥 = 𝑔(𝑦), y las rectas y=c, y= d, entonces el área de la región R es expresado por: 𝑑 𝐴(𝑅) = ∫ 𝑔(𝑦)𝑑𝑦 𝑐 𝟐𝒅𝟎 𝒄𝒂𝒔𝒐.- Consideramos dos funciones f y g continuas en el intervalo cerrado [a b] tal que 𝑓(𝑥) ≥ 𝑔(𝑥), ∀𝑥 ∈ [𝑎, 𝑏], en el área de la región R limitada. Por las curvas 𝑦 = 𝑓(𝑥), 𝑦 = 𝑔(𝑥) y las rectas x=a y x=b, está dado por la expresión. 𝐵 𝐴(𝑅) = ∫ (𝑓(𝑥) − 𝑔(𝑥))𝑑𝑥 𝐴 OBSERVACION.- Si la región R es limitada por las curvas 𝑥 = 𝑔(𝑦), 𝑥 = ℎ(𝑦) tal que 𝑔(𝑦) ≥ ℎ(𝑦), ∀ 𝑦 ∈ [𝑐, 𝑑] y las rectas y= c, y=d, Entonces, el área de la región R está dado por la expresión: 𝑑 𝐴(𝑅) = ∫ (𝑔(𝑦) − ℎ(𝑦))𝑑𝑦 𝑐 OBSERVACION.- En el cálculo del área de la región R limitada por la curva 𝑦 = 𝑓(𝑥) el eje X y las rectas x=a, x=b la función 𝑓(𝑥) ≥ 0 , ∀𝑥 ∈ [𝑎, 𝑏] pero el caso en que 𝑓(𝑥) ≤ 0, la región R esta debajo del eje X en este caso el área es calculado por: 𝑏 𝐴(𝑅) = ‖∫ 𝑓(𝑥)𝑑𝑥 ‖ 𝑎 Ejemplo Determine el area de la region limitada por el eje x y la parabola 𝑦 = 𝑥 2 − 2𝑥. Solucion : La grafica de la parabola se presenta en la figura, la region esta debajo del eje x y sobre la grafica de 𝑦 = 𝑥 2 − 2𝑥 En el eje si puede describir como la gráfica de y= 0, así que en el integrando tendremos [0 − (𝑥 2 − 2𝑥)]𝑑𝑥 y los límites de integración se obtiene resolviendo: 𝑥 2 − 2𝑥 = 0 → 𝑥(𝑥 − 2) 𝑥 = 0 ;𝑥 = 2 Luego el área de la región es: 2 2 𝐴(𝑅) = ∫0 [0 − ( 𝑥 2 − 2𝑥)]𝑑𝑥 = ∫0 ( 𝑥 2 − 2𝑥)𝑑𝑥 𝑥2 − 𝑥3 3 2 ∫0 = Remplazando 25 − 23 3 = 8 3 𝑈2
