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Concepto · Análisis · Matemáticas II y Matemáticas CCSS II

Integral definida y regla de Barrow: cómo se calcula un área

En breve

La regla de Barrow dice que, si f es continua en [a, b] y F es una primitiva suya, la integral definida de f entre a y b vale F(b) − F(a). Para un área se buscan los cortes de f con el eje, se integra en cada tramo y se suman los valores absolutos.

Dicho con precisión

Si f es continua en [a, b] y F es una primitiva de f en ese intervalo (F′(x) = f(x)), entonces ∫ₐᵇ f(x) dx = F(b) − F(a). Si además f ≥ 0 en [a, b], esa integral es el área del recinto limitado por la gráfica de f, el eje de abscisas y las rectas x = a y x = b. Si f cambia de signo, el área es la suma de los valores absolutos de las integrales en cada tramo.

∫abf(x)dx=[F(x)]ab=F(b)−F(a)con F′(x)=f(x)

Míralo en movimiento

Es la figura del ejercicio 5.1 de la ordinaria de Madrid 2026: el área bajo y = ln x entre el corte con el eje y la recta x = e, aproximada con tiras. Al doblar el número de tiras, su suma se acerca al área exacta, que la regla de Barrow da en un solo paso.

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Cómo se aplica, paso a paso

Con un ejemplo, y escrito como hay que escribirlo en el examen para que puntúe.

Ejemplo

Calcula el área del recinto limitado por la gráfica de f(x) = x² − 1, el eje de abscisas y las rectas x = 0 y x = 2.

  1. Comprueba la hipótesis y busca una primitiva

    f(x) = x² − 1 es un polinomio, así que es continua en [0, 2] y puedes aplicar la regla de Barrow. Una primitiva es F(x) = x³/3 − x: compruébala derivando, F′(x) = x² − 1. No hace falta añadir la constante C, porque en F(b) − F(a) se cancela.

    F(x)=∫(x2−1)dx=x33−x
  2. Halla los cortes con el eje dentro del intervalo

    La integral cuenta con signo: donde la gráfica queda por debajo del eje, sale negativa. Por eso, antes de integrar, resuelve f(x) = 0. La ecuación x² − 1 = 0 da x = 1 y x = −1, pero solo x = 1 está en [0, 2]. Ese corte parte el recinto en dos tramos, [0, 1] y [1, 2], y cada uno se integra por separado.

    x2−1=0⟺x=±1
  3. Estudia el signo de f en cada tramo

    Como f es continua y solo se anula en x = 1 dentro del intervalo, mantiene el mismo signo dentro de cada tramo: basta un punto de prueba. f(1/2) = −3/4 < 0, así que en (0, 1) la gráfica está por debajo del eje; f(3/2) = 5/4 > 0, así que en (1, 2) está por encima. Deja escrito este estudio del signo: es lo que justifica dónde va el valor absoluto.

  4. Aplica la regla de Barrow en cada tramo

    En [0, 1]: F(1) − F(0) = (1/3 − 1) − 0 = −2/3, negativa, como corresponde a un tramo por debajo del eje. En [1, 2]: F(2) − F(1) = (8/3 − 2) − (−2/3) = 2/3 + 2/3 = 4/3. Escribe siempre las dos evaluaciones, también la del límite inferior: aquí F(1) no es cero y olvidarla cambia el resultado.

    ∫01(x2−1)dx=[x33−x]01=−23
    ∫12(x2−1)dx=[x33−x]12=43
  5. Suma los valores absolutos y da el área en u²

    El área es la suma de los valores absolutos de cada tramo: A = |−2/3| + |4/3| = 2/3 + 4/3 = 2 u². Si hubieras integrado de 0 a 2 sin partir, habrías obtenido F(2) − F(0) = 2/3: la parte de debajo del eje resta y el resultado no es el área. Termina dando el área en unidades cuadradas.

    A=|∫01(x2−1)dx|+∫12(x2−1)dx=23+43=2 u2

Errores típicos

  • Integrar de golpe sin buscar los cortes con el eje

    Si la función cambia de signo, la integral de a a b no es el área: la parte negativa resta. En el ejemplo, la integral entre 0 y 2 da 2/3 y el área es 2 u². Antes de integrar, resuelve f(x) = 0, quédate con las raíces que caen dentro de [a, b] y parte el intervalo en ellas.

  • Poner el valor absoluto fuera de toda la integral

    El valor absoluto va en cada tramo, no sobre el resultado final: |∫ₐᵇ f(x) dx| no es lo mismo que el área. En el ejemplo, |2/3| sigue siendo 2/3. Calcula la integral de cada tramo por separado, toma su valor absoluto y después suma.

  • Dar por hecho que F(a) vale cero

    La evaluación en el límite inferior no tiene por qué ser cero: con F(x) = x³/3 − x, F(1) = −2/3. Ojo también con exponenciales y cosenos, porque e⁰ = 1 y cos 0 = 1. Escribe siempre F(b) − F(a) con los dos valores sustituidos.

  • Aplicar Barrow con una asíntota dentro del intervalo

    La regla exige f continua en todo [a, b]. Con f(x) = 1/x² en [−1, 1], que no está definida en x = 0, la cuenta F(1) − F(−1) = −1 − 1 = −2 con F(x) = −1/x da un número negativo para una función positiva: es falso. Comprueba la continuidad antes de sustituir.

Ejercicios reales de la PAU

20 ejercicios resueltos de la PAU que lo usan, con el enunciado oficial, los criterios del tribunal y la solución paso a paso.

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Otros conceptos

Preguntas frecuentes

¿Hay que sumar la constante C en una integral definida?

No. Cualquier primitiva sirve: con F(x) + C, la regla de Barrow da (F(b) + C) − (F(a) + C) = F(b) − F(a), y la C se cancela. La constante se escribe en la integral indefinida, la que da la familia de primitivas.

¿Qué diferencia hay entre la integral definida y el área?

La integral definida cuenta con signo: lo que queda por encima del eje suma y lo que queda por debajo resta. El área nunca es negativa. Solo coinciden si f ≥ 0 en todo el intervalo; si cambia de signo, hay que partir en los cortes con el eje y sumar los valores absolutos de cada tramo.

¿Cómo se calcula el área entre dos curvas?

Igual, pero con la diferencia de las dos funciones. Si el recinto lo cierran solo las dos curvas, iguala f(x) = g(x): los cortes son los límites de integración. Si también lo limitan las rectas x = a y x = b, integra entre a y b y busca los cortes que haya dentro, que es donde se parte el intervalo. En cada tramo integra la de arriba menos la de abajo, o toma el valor absoluto de ∫(f − g), y suma. Para el área entre una curva y el eje, g es la función nula.

¿Y si la función está definida a trozos?

Parte la integral en los puntos donde cambia la expresión y aplica Barrow en cada trozo con su fórmula. Si en un punto de unión hay un salto finito, la integral sigue existiendo y se calcula igual, porque el valor en un punto aislado no cambia la integral. Lo que no se puede es aplicar Barrow de un lado a otro de una asíntota vertical.

¿Qué ejercicios de la PAU puedo practicar?

Los 20 ejercicios resueltos de esta página: la 2.1 de la ordinaria de 2026 de Matemáticas CCSS II (Madrid), la 5.1 de la ordinaria de 2026 de Matemáticas II (Madrid), la 3.1 de la ordinaria · incidencias de 2026 de Matemáticas CCSS II (Madrid), la 2 de la ordinaria · incidencias de 2026 de Matemáticas II (Madrid), la 4.2 de la extraordinaria de 2026 de Matemáticas CCSS II (Madrid) y la 2 de la extraordinaria de 2026 de Matemáticas II (Madrid) y otros. Cada uno enlaza a su enunciado oficial, los criterios del tribunal y la solución paso a paso.

Fuente

Explicación de elaboración propia, verificada y actualizada el 18 de octubre de 2026. Los ejercicios son de exámenes oficiales de la PAU: cada uno cita su fuente y sus criterios.