Integral de xarctgx-ln(1+x^2) dx
Solución
Solución detallada
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Integramos término a término:
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Usamos la integración por partes:
∫udv=uv−∫vdu
que u(x)=atan(x) y que dv(x)=x.
Entonces du(x)=x2+11.
Para buscar v(x):
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Integral xn es n+1xn+1 when n=−1:
∫xdx=2x2
Ahora resolvemos podintegral.
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La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫2(x2+1)x2dx=2∫x2+1x2dx
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Vuelva a escribir el integrando:
x2+1x2=1−x2+11
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Integramos término a término:
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La integral de las constantes tienen esta constante multiplicada por la variable de integración:
∫1dx=x
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La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫(−x2+11)dx=−∫x2+11dx
PieceweseRule(subfunctions=[(ArctanRule(a=1, b=1, c=1, context=1/(x**2 + 1), symbol=x), True), (ArccothRule(a=1, b=1, c=1, context=1/(x**2 + 1), symbol=x), False), (ArctanhRule(a=1, b=1, c=1, context=1/(x**2 + 1), symbol=x), False)], context=1/(x**2 + 1), symbol=x)
Por lo tanto, el resultado es: −atan(x)
El resultado es: x−atan(x)
Por lo tanto, el resultado es: 2x−2atan(x)
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La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫(−log(x2+1))dx=−∫log(x2+1)dx
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Usamos la integración por partes:
∫udv=uv−∫vdu
que u(x)=log(x2+1) y que dv(x)=1.
Entonces du(x)=x2+12x.
Para buscar v(x):
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La integral de las constantes tienen esta constante multiplicada por la variable de integración:
∫1dx=x
Ahora resolvemos podintegral.
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La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫x2+12x2dx=2∫x2+1x2dx
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Vuelva a escribir el integrando:
x2+1x2=1−x2+11
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Integramos término a término:
-
La integral de las constantes tienen esta constante multiplicada por la variable de integración:
∫1dx=x
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫(−x2+11)dx=−∫x2+11dx
PieceweseRule(subfunctions=[(ArctanRule(a=1, b=1, c=1, context=1/(x**2 + 1), symbol=x), True), (ArccothRule(a=1, b=1, c=1, context=1/(x**2 + 1), symbol=x), False), (ArctanhRule(a=1, b=1, c=1, context=1/(x**2 + 1), symbol=x), False)], context=1/(x**2 + 1), symbol=x)
Por lo tanto, el resultado es: −atan(x)
El resultado es: x−atan(x)
Por lo tanto, el resultado es: 2x−2atan(x)
Por lo tanto, el resultado es: −xlog(x2+1)+2x−2atan(x)
El resultado es: 2x2atan(x)−xlog(x2+1)+23x−23atan(x)
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Añadimos la constante de integración:
2x2atan(x)−xlog(x2+1)+23x−23atan(x)+constant
Respuesta:
2x2atan(x)−xlog(x2+1)+23x−23atan(x)+constant
Respuesta (Indefinida)
[src]
/
| 2
| / / 2\\ 3*atan(x) 3*x x *atan(x) / 2\
| \x*atan(x) - log\1 + x // dx = C - --------- + --- + ---------- - x*log\1 + x /
| 2 2 2
/
∫(xatan(x)−log(x2+1))dx=C+2x2atan(x)−xlog(x2+1)+23x−23atan(x)
/ 2\ / 2\
/pi\ /x\ | pi | 2 /x\ | x | 2 /pi\
3*atan|--| 3*atan|-| pi*log|1 + ---| x *atan|-| x*log|1 + --| pi *atan|--|
\6 / x pi \6/ \ 36/ \6/ \ 36/ \6 /
- ---------- - - + -- + --------- - --------------- - ---------- + ------------- + ------------
2 4 4 2 6 72 6 72
−72x2atan(6x)+6xlog(36x2+1)−4x+23atan(6x)−23atan(6π)−6πlog(36π2+1)+72π2atan(6π)+4π
=
/ 2\ / 2\
/pi\ /x\ | pi | 2 /x\ | x | 2 /pi\
3*atan|--| 3*atan|-| pi*log|1 + ---| x *atan|-| x*log|1 + --| pi *atan|--|
\6 / x pi \6/ \ 36/ \6/ \ 36/ \6 /
- ---------- - - + -- + --------- - --------------- - ---------- + ------------- + ------------
2 4 4 2 6 72 6 72
−72x2atan(6x)+6xlog(36x2+1)−4x+23atan(6x)−23atan(6π)−6πlog(36π2+1)+72π2atan(6π)+4π
-3*atan(pi/6)/2 - x/4 + pi/4 + 3*atan(x/6)/2 - pi*log(1 + pi^2/36)/6 - x^2*atan(x/6)/72 + x*log(1 + x^2/36)/6 + pi^2*atan(pi/6)/72
Estos ejemplos se pueden aplicar para introducción de los límites de integración inferior y superior.