Sr Examen

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Integral de (3*x-1)/(x^2-3*x+4) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1                
  /                
 |                 
 |    3*x - 1      
 |  ------------ dx
 |   2             
 |  x  - 3*x + 4   
 |                 
/                  
0                  
$$\int\limits_{0}^{1} \frac{3 x - 1}{\left(x^{2} - 3 x\right) + 4}\, dx$$
Integral((3*x - 1)/(x^2 - 3*x + 4), (x, 0, 1))
Solución detallada
Tenemos el integral:
  /               
 |                
 |   3*x - 1      
 | ------------ dx
 |  2             
 | x  - 3*x + 4   
 |                
/                 
Reescribimos la función subintegral
                   2*x - 3                                 
               3*------------             /  7  \          
                  2                       |-----|          
  3*x - 1        x  - 3*x + 4             \2*7/4/          
------------ = -------------- + ---------------------------
 2                   2                                2    
x  - 3*x + 4                    /     ___         ___\     
                                |-2*\/ 7      3*\/ 7 |     
                                |--------*x + -------|  + 1
                                \   7            7   /     
o
  /                 
 |                  
 |   3*x - 1        
 | ------------ dx  
 |  2              =
 | x  - 3*x + 4     
 |                  
/                   
  
                                          /               
                                         |                
                                         |   2*x - 3      
                                      3* | ------------ dx
                                         |  2             
    /                                    | x  - 3*x + 4   
   |                                     |                
   |              1                     /                 
2* | --------------------------- dx + --------------------
   |                       2                   2          
   | /     ___         ___\                               
   | |-2*\/ 7      3*\/ 7 |                               
   | |--------*x + -------|  + 1                          
   | \   7            7   /                               
   |                                                      
  /                                                       
En integral
    /               
   |                
   |   2*x - 3      
3* | ------------ dx
   |  2             
   | x  - 3*x + 4   
   |                
  /                 
--------------------
         2          
hacemos el cambio
     2      
u = x  - 3*x
entonces
integral =
    /                       
   |                        
   |   1                    
3* | ----- du               
   | 4 + u                  
   |                        
  /             3*log(4 + u)
------------- = ------------
      2              2      
hacemos cambio inverso
    /                                     
   |                                      
   |   2*x - 3                            
3* | ------------ dx                      
   |  2                                   
   | x  - 3*x + 4                         
   |                        /     2      \
  /                    3*log\4 + x  - 3*x/
-------------------- = -------------------
         2                      2         
En integral
    /                              
   |                               
   |              1                
2* | --------------------------- dx
   |                       2       
   | /     ___         ___\        
   | |-2*\/ 7      3*\/ 7 |        
   | |--------*x + -------|  + 1   
   | \   7            7   /        
   |                               
  /                                
hacemos el cambio
        ___         ___
    3*\/ 7    2*x*\/ 7 
v = ------- - ---------
       7          7    
entonces
integral =
    /                     
   |                      
   |   1                  
2* | ------ dv = 2*atan(v)
   |      2               
   | 1 + v                
   |                      
  /                       
hacemos cambio inverso
    /                                                                  
   |                                            /      ___         ___\
   |              1                     ___     |  3*\/ 7    2*x*\/ 7 |
2* | --------------------------- dx = \/ 7 *atan|- ------- + ---------|
   |                       2                    \     7          7    /
   | /     ___         ___\                                            
   | |-2*\/ 7      3*\/ 7 |                                            
   | |--------*x + -------|  + 1                                       
   | \   7            7   /                                            
   |                                                                   
  /                                                                    
La solución:
         /     2      \             /      ___         ___\
    3*log\4 + x  - 3*x/     ___     |  3*\/ 7    2*x*\/ 7 |
C + ------------------- + \/ 7 *atan|- ------- + ---------|
             2                      \     7          7    /
Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                                          
 |                            /     2      \             /    ___           \
 |   3*x - 1             3*log\4 + x  - 3*x/     ___     |2*\/ 7 *(-3/2 + x)|
 | ------------ dx = C + ------------------- + \/ 7 *atan|------------------|
 |  2                             2                      \        7         /
 | x  - 3*x + 4                                                              
 |                                                                           
/                                                                            
$$\int \frac{3 x - 1}{\left(x^{2} - 3 x\right) + 4}\, dx = C + \frac{3 \log{\left(x^{2} - 3 x + 4 \right)}}{2} + \sqrt{7} \operatorname{atan}{\left(\frac{2 \sqrt{7} \left(x - \frac{3}{2}\right)}{7} \right)}$$
Gráfica
Respuesta [src]
                                  /    ___\             /  ___\
  3*log(4)   3*log(2)     ___     |3*\/ 7 |     ___     |\/ 7 |
- -------- + -------- + \/ 7 *atan|-------| - \/ 7 *atan|-----|
     2          2                 \   7   /             \  7  /
$$- \frac{3 \log{\left(4 \right)}}{2} - \sqrt{7} \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{7}}{7} \right)} + \frac{3 \log{\left(2 \right)}}{2} + \sqrt{7} \operatorname{atan}{\left(\frac{3 \sqrt{7}}{7} \right)}$$
=
=
                                  /    ___\             /  ___\
  3*log(4)   3*log(2)     ___     |3*\/ 7 |     ___     |\/ 7 |
- -------- + -------- + \/ 7 *atan|-------| - \/ 7 *atan|-----|
     2          2                 \   7   /             \  7  /
$$- \frac{3 \log{\left(4 \right)}}{2} - \sqrt{7} \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{7}}{7} \right)} + \frac{3 \log{\left(2 \right)}}{2} + \sqrt{7} \operatorname{atan}{\left(\frac{3 \sqrt{7}}{7} \right)}$$
-3*log(4)/2 + 3*log(2)/2 + sqrt(7)*atan(3*sqrt(7)/7) - sqrt(7)*atan(sqrt(7)/7)
Respuesta numérica [src]
0.247953044637685
0.247953044637685

    Estos ejemplos se pueden aplicar para introducción de los límites de integración inferior y superior.