Me piden probar sabiendo que f es continua y que tiene período p>0, la igualdad:
Int de "0" a "p" de f(x)dx= Int de "a" a "a+p" de f(x)dx
Int= Integral-
Gracias!
Hola
Que tenga período p significa que se cumple,
para todo x, la igualdad
f(x + p) = f(x)
(y que p es el mínimo número que cumple esto)
Se puede demostrar por inducción
que para cualquier entero n
f(x + n p) = f(x)
*************
ʃ[x_desde_a_hasta_a+p] f(x) dx
Dividimos a por p
a = c p + r
*****************
c: entero
0 <= r < p
Deducimos, restando todo a p
0 < p - r <= p
Dividimos el intervalo
[a , a + p] en [a , a + (p - r)] U [a + (p - r) , a + p]
con el último intervalo probablemente nulo
La integral se puede presentar en 2 partes
= ʃ[x_desde_a_hasta_a+(p-r)] f(x) dx +
+ ʃ[x_desde_a+(p-r)_hasta_a+p] f(x) dx
Primera integral
ʃ[x_desde_a_hasta_a+(p-r)] f(x) dx
Sustituimos
x = u + c p = u + a - r
u = x - c p = x - a + r
dx = du
límites
cuando x = a -> u = r
cuando x = a+p-r -> u = p
por ser p un período
f(x) = f(u + cp) = f(u)
Nos queda
ʃ[x_desde_a_hasta_a+(p-r)] f(x) dx =
= ʃ[u_desde_r_hasta_p] f(u) du
***********
Segunda integral
ʃ[x_desde_a+(p-r)_hasta_a+p] f(x) dx
x = v + (c + 1) p = v + a + p - r
v = x - c p = x - a - p + r
dx = dv
cuando x = a+(p-r) -> v = 0
cuando x = a+p -> v = r
f(x) = f(v + (c+1)p) = f(v)
ʃ[x_desde_a+(p-r)_hasta_a+p] f(x) dx =
= ʃ[v_desde_0_hasta_r] f(v) dv
En total
= ʃ[u_desde_r_hasta_p] f(u) du +
+ʃ[v_desde_0_hasta_r] f(v) dv
Observemos que u y v son variables mudas de integración,
así que podemos cambiar ambas por la letra x
= ʃ[x_desde_r_hasta_p] f(x) dx +
+ʃ[x_desde_0_hasta_r] f(x) dx
ordenamos
= ʃ[x_desde_0_hasta_r] f(x) dx +
+ ʃ[x_desde_r_hasta_p] f(x) dx
Usamos propiedades de integración
= ʃ[x_desde_0_hasta_p] f(x) dx
***********************
Me gustó...
no se puede saber. Depende de la función que sea. Por ejemplo, en el seno el área es 0 pero la de sin(x)+1 es 2"pi... depende de la función.
Lo que sí puedes asegurar es que desde a hasta a+p es la misma que desde 0 a p.
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Hola
Que tenga período p significa que se cumple,
para todo x, la igualdad
f(x + p) = f(x)
(y que p es el mínimo número que cumple esto)
Se puede demostrar por inducción
que para cualquier entero n
f(x + n p) = f(x)
*************
ʃ[x_desde_a_hasta_a+p] f(x) dx
Dividimos a por p
a = c p + r
*****************
c: entero
0 <= r < p
Deducimos, restando todo a p
0 < p - r <= p
Dividimos el intervalo
[a , a + p] en [a , a + (p - r)] U [a + (p - r) , a + p]
con el último intervalo probablemente nulo
La integral se puede presentar en 2 partes
ʃ[x_desde_a_hasta_a+p] f(x) dx
= ʃ[x_desde_a_hasta_a+(p-r)] f(x) dx +
+ ʃ[x_desde_a+(p-r)_hasta_a+p] f(x) dx
Primera integral
ʃ[x_desde_a_hasta_a+(p-r)] f(x) dx
Sustituimos
x = u + c p = u + a - r
u = x - c p = x - a + r
dx = du
límites
cuando x = a -> u = r
cuando x = a+p-r -> u = p
por ser p un período
f(x) = f(u + cp) = f(u)
Nos queda
ʃ[x_desde_a_hasta_a+(p-r)] f(x) dx =
= ʃ[u_desde_r_hasta_p] f(u) du
***********
Segunda integral
ʃ[x_desde_a+(p-r)_hasta_a+p] f(x) dx
Sustituimos
x = v + (c + 1) p = v + a + p - r
v = x - c p = x - a - p + r
dx = dv
límites
cuando x = a+(p-r) -> v = 0
cuando x = a+p -> v = r
por ser p un período
f(x) = f(v + (c+1)p) = f(v)
Nos queda
ʃ[x_desde_a+(p-r)_hasta_a+p] f(x) dx =
= ʃ[v_desde_0_hasta_r] f(v) dv
***********
En total
ʃ[x_desde_a_hasta_a+p] f(x) dx
= ʃ[x_desde_a_hasta_a+(p-r)] f(x) dx +
+ ʃ[x_desde_a+(p-r)_hasta_a+p] f(x) dx
= ʃ[u_desde_r_hasta_p] f(u) du +
+ʃ[v_desde_0_hasta_r] f(v) dv
Observemos que u y v son variables mudas de integración,
así que podemos cambiar ambas por la letra x
ʃ[x_desde_a_hasta_a+p] f(x) dx
= ʃ[x_desde_r_hasta_p] f(x) dx +
+ʃ[x_desde_0_hasta_r] f(x) dx
ordenamos
ʃ[x_desde_a_hasta_a+p] f(x) dx
= ʃ[x_desde_0_hasta_r] f(x) dx +
+ ʃ[x_desde_r_hasta_p] f(x) dx
Usamos propiedades de integración
ʃ[x_desde_a_hasta_a+p] f(x) dx
= ʃ[x_desde_0_hasta_p] f(x) dx
***********************
Me gustó...
no se puede saber. Depende de la función que sea. Por ejemplo, en el seno el área es 0 pero la de sin(x)+1 es 2"pi... depende de la función.
Lo que sí puedes asegurar es que desde a hasta a+p es la misma que desde 0 a p.