Sr Examen

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Integral de (3-4*x)/((x^2)+4*x+7) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1                
  /                
 |                 
 |    3 - 4*x      
 |  ------------ dx
 |   2             
 |  x  + 4*x + 7   
 |                 
/                  
0                  
$$\int\limits_{0}^{1} \frac{3 - 4 x}{\left(x^{2} + 4 x\right) + 7}\, dx$$
Integral((3 - 4*x)/(x^2 + 4*x + 7), (x, 0, 1))
Solución detallada
Tenemos el integral:
  /               
 |                
 |   3 - 4*x      
 | ------------ dx
 |  2             
 | x  + 4*x + 7   
 |                
/                 
Reescribimos la función subintegral
                                             /11\           
                                             |--|           
  3 - 4*x            2*x + 4                 \3 /           
------------ = - 2*------------ + --------------------------
 2                  2                                  2    
x  + 4*x + 7       x  + 4*x + 7   /   ___          ___\     
                                  |-\/ 3       2*\/ 3 |     
                                  |-------*x - -------|  + 1
                                  \   3           3   /     
o
  /                 
 |                  
 |   3 - 4*x        
 | ------------ dx  
 |  2              =
 | x  + 4*x + 7     
 |                  
/                   
  
                              /                             
                             |                              
                             |             1                
                         11* | -------------------------- dx
                             |                      2       
                             | /   ___          ___\        
                             | |-\/ 3       2*\/ 3 |        
                             | |-------*x - -------|  + 1   
      /                      | \   3           3   /        
     |                       |                              
     |   2*x + 4            /                               
- 2* | ------------ dx + -----------------------------------
     |  2                                 3                 
     | x  + 4*x + 7                                         
     |                                                      
    /                                                       
En integral
     /               
    |                
    |   2*x + 4      
-2* | ------------ dx
    |  2             
    | x  + 4*x + 7   
    |                
   /                 
hacemos el cambio
     2      
u = x  + 4*x
entonces
integral =
     /                        
    |                         
    |   1                     
-2* | ----- du = -2*log(7 + u)
    | 7 + u                   
    |                         
   /                          
hacemos cambio inverso
     /                                      
    |                                       
    |   2*x + 4               /     2      \
-2* | ------------ dx = -2*log\7 + x  + 4*x/
    |  2                                    
    | x  + 4*x + 7                          
    |                                       
   /                                        
En integral
     /                             
    |                              
    |             1                
11* | -------------------------- dx
    |                      2       
    | /   ___          ___\        
    | |-\/ 3       2*\/ 3 |        
    | |-------*x - -------|  + 1   
    | \   3           3   /        
    |                              
   /                               
-----------------------------------
                 3                 
hacemos el cambio
          ___       ___
      2*\/ 3    x*\/ 3 
v = - ------- - -------
         3         3   
entonces
integral =
     /                      
    |                       
    |   1                   
11* | ------ dv             
    |      2                
    | 1 + v                 
    |                       
   /              11*atan(v)
--------------- = ----------
       3              3     
hacemos cambio inverso
     /                                                                
    |                                                                 
    |             1                                                   
11* | -------------------------- dx                                   
    |                      2                                          
    | /   ___          ___\                                           
    | |-\/ 3       2*\/ 3 |                                           
    | |-------*x - -------|  + 1                   /    ___       ___\
    | \   3           3   /                ___     |2*\/ 3    x*\/ 3 |
    |                                 11*\/ 3 *atan|------- + -------|
   /                                               \   3         3   /
----------------------------------- = --------------------------------
                 3                                   3                
La solución:
                                       /    ___       ___\
                               ___     |2*\/ 3    x*\/ 3 |
                          11*\/ 3 *atan|------- + -------|
         /     2      \                \   3         3   /
C - 2*log\7 + x  + 4*x/ + --------------------------------
                                         3                
Respuesta (Indefinida) [src]
                                                            /  ___        \
  /                                                 ___     |\/ 3 *(2 + x)|
 |                                             11*\/ 3 *atan|-------------|
 |   3 - 4*x                  /     2      \                \      3      /
 | ------------ dx = C - 2*log\7 + x  + 4*x/ + ----------------------------
 |  2                                                       3              
 | x  + 4*x + 7                                                            
 |                                                                         
/                                                                          
$$\int \frac{3 - 4 x}{\left(x^{2} + 4 x\right) + 7}\, dx = C - 2 \log{\left(x^{2} + 4 x + 7 \right)} + \frac{11 \sqrt{3} \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{3} \left(x + 2\right)}{3} \right)}}{3}$$
Gráfica
Respuesta [src]
                                     /    ___\              
                             ___     |2*\/ 3 |              
                        11*\/ 3 *atan|-------|           ___
                                     \   3   /   11*pi*\/ 3 
-2*log(12) + 2*log(7) - ---------------------- + -----------
                                  3                   9     
$$- \frac{11 \sqrt{3} \operatorname{atan}{\left(\frac{2 \sqrt{3}}{3} \right)}}{3} - 2 \log{\left(12 \right)} + 2 \log{\left(7 \right)} + \frac{11 \sqrt{3} \pi}{9}$$
=
=
                                     /    ___\              
                             ___     |2*\/ 3 |              
                        11*\/ 3 *atan|-------|           ___
                                     \   3   /   11*pi*\/ 3 
-2*log(12) + 2*log(7) - ---------------------- + -----------
                                  3                   9     
$$- \frac{11 \sqrt{3} \operatorname{atan}{\left(\frac{2 \sqrt{3}}{3} \right)}}{3} - 2 \log{\left(12 \right)} + 2 \log{\left(7 \right)} + \frac{11 \sqrt{3} \pi}{9}$$
-2*log(12) + 2*log(7) - 11*sqrt(3)*atan(2*sqrt(3)/3)/3 + 11*pi*sqrt(3)/9
Respuesta numérica [src]
0.129466749525775
0.129466749525775

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