Al encontrar la integral de f (x) con respecto a, digamos, t, ¿primero debo asegurarme de que x sea independiente de t?

Si tu puedes. Parece que ya tienes algo de la intuición detrás de por qué debes sustituir. De hecho, no existe una regla que lo ayude completamente aquí; pruebe un ejemplo con [math] F (t) = \ int e ^ {x} dt [/ math] y [math] x (t) = -t ^ {2} [/ math]. No existe una expresión de forma cerrada para F (t) en términos de funciones y operadores elementales, a pesar de lo que sugiere el método “defectuoso”.

Piensa en la diferenciación. Estoy seguro de que has encontrado la regla de la cadena; necesita multiplicar su resultado por la derivada de la función interna para obtener la derivada adecuada. Lo que esencialmente está tratando de hacer es invertir esta operación; debe tener en cuenta la derivada de la función interna en un método conocido como integración por sustitución.

Hagamos su ejemplo sin sustitución.

[matemáticas] F (t) = \ int f (x) dt [/ matemáticas]

[matemáticas] F (t) = \ int 3x dt [/ matemáticas]

[math] \ frac {dx} {dt} = 2t [/ math] – Toma la derivada de x (t) wrt t

[matemáticas] dt = \ frac {1} {2t} dx [/ matemáticas] – Esta manipulación diferencial no es particularmente rigurosa, pero …

[math] dt = \ frac {1} {2 \ sqrt {x}} [/ math] – Conectado en [math] t = \ sqrt {x} [/ math], simplemente ignorando la raíz negativa; puede realizar una técnica similar para t <0.

[matemáticas] F (t) = \ int \ frac {3x} {2 \ sqrt {x}} dx = 1.5 \ int \ sqrt {x} dx = x ^ {\ frac {3} {2}} [/ matemáticas ] – Conectado en el paso anterior en la ecuación. 2)

[matemática] F (t) = t ^ {3} [/ matemática] – Enchufada [matemática] x (t) = t ^ {2} [/ matemática]