Subido por j. lemus

marco teorico integrales

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Origen de las Integrales:
En el último cuarto del siglo XVII sucedió el nacimiento del
calculo infinitesimal, Newton y Leibnitz, de manera
independiente, sintetizaron el confucionismo de los métodos
infinitesimales usados por sus predecesores dos conceptos, los
que hoy llamamos la derivada y la integral, desarrollaron unas
reglas para manipular la derivada (reglas de derivación)y
mostraron que ambos conceptos eran inversos (teorema
fundamental del cálculo). Para resolver todos los problemas de
cuadraturas, máximos y mínimos, tangentes, centros de
gravedad, que habían ocupado a sus predecesores bastaba
echar a andar estos dos conceptos mediante sus
correspondientes reglas de cálculo.
El primero en descubrirlo fue Newton, su primera obra sobre
el cálculo ”De analyse per aequationes numero terminorum
infinitas” publicada en 1711. Siendo destacable de dicha obra
el cálculo del área bajo la parábola X m/n usando el teorema
fundamental del cálculo mediante primitivas.
Leibnitz, fue el otro inventor del cálculo. Su descubrimiento fue
posterior al de Newton, aunque Leibnitz fue el primero en
publicar el invento. Lo hizo además usando una vía
ciertamente novedosa en aquella época: para facilitar la
difusión de sus resultados los publicó en una de las recién
creadas revistas científico filosóficas el Acta Eroditorum.
Publica en las mencionadas Actas con el título "Un nuevo
método para los máximos y los mínimos, así como para las
tangentes, que no se detiene ante cantidades fraccionarias o
irracionales, y es un singular género de cálculo para estos
problemas". En este artículo de 6 páginas Leibnitz recoge de
manera esquemática sin demostraciones y sin ejemplos su
cálculo diferencial y ademas aparece por primera vez la
notación para la integral que todavía hoy usamos a la fecha.
Primero introduce la notación "dx" para el diferencial-. Encima
a la derecha podemos admirar este trabajo aunque por
razones tipográficas en vez de la S alargada para la integral
aparece una especie de f.
En resumidas cuentas se puede destacar los siguientes puntos
sobre el origen del calculo integral:
1. Las integrales tienen su origen en el cálculo infinitesimal,
desarrollado por matemáticos como Isaac Newton y Gottfried
Wilhelm Leibniz en el siglo XVII.
2. Newton utilizó integrales para resolver problemas
relacionados con áreas bajo curvas y la acumulación de
cantidades variables.
3. Leibniz introdujo la notación moderna de integrales (∫) y
desarrolló reglas para calcularlas.
Significado de las Integrales:
Según el libro "Cálculo de una variable" de James Stewart, se define el
cálculo integral como "una rama de las matemáticas que se ocupa de las
propiedades y aplicaciones de las integrales. En particular, el cálculo
integral se utiliza para determinar áreas, volúmenes, longitud de arcos, y
otros conceptos geométricos mediante el proceso de integración de
funciones".
El cálculo integral se enfoca en el estudio de las propiedades y aplicaciones
de las integrales. En términos generales, el cálculo integral se utiliza para
encontrar áreas bajo una curva, volúmenes de sólidos de revolución,
longitudes de arcos, y otros conceptos geométricos relacionados con el
cambio acumulado de una función.
En el cálculo integral, se emplea el concepto de integral definida para
determinar la acumulación de una cantidad continua a lo largo de un
intervalo dado. La integral definida se representa mediante el símbolo ∫ y
se calcula mediante el proceso de integración de una función dada. La
integral definida se interpreta geométricamente como el área bajo la curva
de la función en un intervalo específico.
Además de su importancia en la geometría y el análisis matemático, el
cálculo integral tiene numerosas aplicaciones en la física, la ingeniería, la
economía y otras ciencias. Permite modelar y resolver problemas que
involucran cantidades variables en el tiempo o en el espacio, y proporciona
herramientas poderosas para el análisis y la predicción de fenómenos
naturales y artificiales.
En resumen, el cálculo integral es una herramienta matemática
fundamental que permite comprender y cuantificar el cambio acumulado
de una función a lo largo de un intervalo, y tiene aplicaciones importantes
en diversas áreas del conocimiento.
1. Una integral representa el área bajo una curva en un intervalo
específico.
2. Nos permite encontrar la cantidad acumulada o la suma
infinitesimal de pequeños cambios en una función.
3. En el contexto financiero, las integrales pueden representar la
acumulación de flujos de efectivo a lo largo del tiempo.
Aplicaciones en la Vida Real:
1. Áreas y Volúmenes: Las integrales se utilizan para calcular
áreas de figuras planas y volúmenes de sólidos en el espacio.
2. Cinemática: En física, las integrales describen
desplazamientos, velocidades y aceleraciones en movimiento.
3. Probabilidad y Estadística: Se aplican al cálculo de
probabilidades en distribuciones continuas y al análisis de
datos.
4. Ingeniería y Diseño: En ingeniería, las integrales modelan
fenómenos como el flujo de fluidos y la resistencia de
materiales.
Aplicaciones en Finanzas:
1. Valor Presente Neto (VPN): Las integrales se utilizan para
calcular el VPN de flujos de efectivo futuros, considerando
tasas de descuento.
2. Intereses y Tasas de Crecimiento: En inversiones y préstamos,
las integrales ayudan a determinar intereses acumulados y
tasas de crecimiento.
3. Optimización de Inversiones: Al considerar rendimientos y
riesgos, las integrales ayudan a tomar decisiones financieras
óptimas.
En resumen, comprender y efectuar las ecuaciones integrales proporcionan
una ligera ventajas ya que aplicarlas en la vida cotidiana y en el ámbito
financiero facilitan el manejo financiero.
El legado de las matemáticas: de Euclides a Newton, los genios a través de sus libros.
https://euler.us.es/~libros/calculo.html
Referencia: Stewart, J. (2012). Cálculo de una variable. Cengage Learning Editores.
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