Sr Examen

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Integral de (1-cosax)/x dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
 oo                
  /                
 |                 
 |  1 - cos(a*x)   
 |  ------------ dx
 |       x         
 |                 
/                  
0                  
01cos(ax)xdx\int\limits_{0}^{\infty} \frac{1 - \cos{\left(a x \right)}}{x}\, dx
Integral((1 - cos(a*x))/x, (x, 0, oo))
Solución detallada
  1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

    Método #1

    1. que u=axu = a x.

      Luego que du=adxdu = a dx y ponemos du- du:

      (cos(u)1u)du\int \left(- \frac{\cos{\left(u \right)} - 1}{u}\right)\, du

      1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

        cos(u)1udu=cos(u)1udu\int \frac{\cos{\left(u \right)} - 1}{u}\, du = - \int \frac{\cos{\left(u \right)} - 1}{u}\, du

        1. que u=1uu = \frac{1}{u}.

          Luego que du=duu2du = - \frac{du}{u^{2}} y ponemos du- du:

          (cos(1u)1u)du\int \left(- \frac{\cos{\left(\frac{1}{u} \right)} - 1}{u}\right)\, du

          1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

            cos(1u)1udu=cos(1u)1udu\int \frac{\cos{\left(\frac{1}{u} \right)} - 1}{u}\, du = - \int \frac{\cos{\left(\frac{1}{u} \right)} - 1}{u}\, du

            1. Vuelva a escribir el integrando:

              cos(1u)1u=cos(1u)u1u\frac{\cos{\left(\frac{1}{u} \right)} - 1}{u} = \frac{\cos{\left(\frac{1}{u} \right)}}{u} - \frac{1}{u}

            2. Integramos término a término:

              1. que u=1uu = \frac{1}{u}.

                Luego que du=duu2du = - \frac{du}{u^{2}} y ponemos du- du:

                (cos(u)u)du\int \left(- \frac{\cos{\left(u \right)}}{u}\right)\, du

                1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

                  cos(u)udu=cos(u)udu\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{u}\, du = - \int \frac{\cos{\left(u \right)}}{u}\, du

                    CiRule(a=1, b=0, context=cos(_u)/_u, symbol=_u)

                  Por lo tanto, el resultado es: Ci(u)- \operatorname{Ci}{\left(u \right)}

                Si ahora sustituir uu más en:

                Ci(1u)- \operatorname{Ci}{\left(\frac{1}{u} \right)}

              1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

                (1u)du=1udu\int \left(- \frac{1}{u}\right)\, du = - \int \frac{1}{u}\, du

                1. Integral 1u\frac{1}{u} es log(u)\log{\left(u \right)}.

                Por lo tanto, el resultado es: log(u)- \log{\left(u \right)}

              El resultado es: log(u)Ci(1u)- \log{\left(u \right)} - \operatorname{Ci}{\left(\frac{1}{u} \right)}

            Por lo tanto, el resultado es: log(u)+Ci(1u)\log{\left(u \right)} + \operatorname{Ci}{\left(\frac{1}{u} \right)}

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(u)+Ci(u)- \log{\left(u \right)} + \operatorname{Ci}{\left(u \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: log(u)Ci(u)\log{\left(u \right)} - \operatorname{Ci}{\left(u \right)}

      Si ahora sustituir uu más en:

      log(ax)Ci(ax)\log{\left(a x \right)} - \operatorname{Ci}{\left(a x \right)}

    Método #2

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      1cos(ax)x=cos(ax)1x\frac{1 - \cos{\left(a x \right)}}{x} = - \frac{\cos{\left(a x \right)} - 1}{x}

    2. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

      (cos(ax)1x)dx=cos(ax)1xdx\int \left(- \frac{\cos{\left(a x \right)} - 1}{x}\right)\, dx = - \int \frac{\cos{\left(a x \right)} - 1}{x}\, dx

      1. que u=1xu = \frac{1}{x}.

        Luego que du=dxx2du = - \frac{dx}{x^{2}} y ponemos du- du:

        (cos(au)1u)du\int \left(- \frac{\cos{\left(\frac{a}{u} \right)} - 1}{u}\right)\, du

        1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

          cos(au)1udu=cos(au)1udu\int \frac{\cos{\left(\frac{a}{u} \right)} - 1}{u}\, du = - \int \frac{\cos{\left(\frac{a}{u} \right)} - 1}{u}\, du

          1. Vuelva a escribir el integrando:

            cos(au)1u=cos(au)u1u\frac{\cos{\left(\frac{a}{u} \right)} - 1}{u} = \frac{\cos{\left(\frac{a}{u} \right)}}{u} - \frac{1}{u}

          2. Integramos término a término:

            1. que u=1uu = \frac{1}{u}.

              Luego que du=duu2du = - \frac{du}{u^{2}} y ponemos du- du:

              (cos(au)u)du\int \left(- \frac{\cos{\left(a u \right)}}{u}\right)\, du

              1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

                cos(ua)udu=cos(ua)udu\int \frac{\cos{\left(u a \right)}}{u}\, du = - \int \frac{\cos{\left(u a \right)}}{u}\, du

                  CiRule(a=a, b=0, context=cos(_u*a)/_u, symbol=_u)

                Por lo tanto, el resultado es: Ci(ua)- \operatorname{Ci}{\left(u a \right)}

              Si ahora sustituir uu más en:

              Ci(au)- \operatorname{Ci}{\left(\frac{a}{u} \right)}

            1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

              (1u)du=1udu\int \left(- \frac{1}{u}\right)\, du = - \int \frac{1}{u}\, du

              1. Integral 1u\frac{1}{u} es log(u)\log{\left(u \right)}.

              Por lo tanto, el resultado es: log(u)- \log{\left(u \right)}

            El resultado es: log(u)Ci(au)- \log{\left(u \right)} - \operatorname{Ci}{\left(\frac{a}{u} \right)}

          Por lo tanto, el resultado es: log(u)+Ci(au)\log{\left(u \right)} + \operatorname{Ci}{\left(\frac{a}{u} \right)}

        Si ahora sustituir uu más en:

        log(x)+Ci(ax)- \log{\left(x \right)} + \operatorname{Ci}{\left(a x \right)}

      Por lo tanto, el resultado es: log(x)Ci(ax)\log{\left(x \right)} - \operatorname{Ci}{\left(a x \right)}

    Método #3

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      1cos(ax)x=cos(ax)x+1x\frac{1 - \cos{\left(a x \right)}}{x} = - \frac{\cos{\left(a x \right)}}{x} + \frac{1}{x}

    2. Integramos término a término:

      1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

        (cos(ax)x)dx=cos(ax)xdx\int \left(- \frac{\cos{\left(a x \right)}}{x}\right)\, dx = - \int \frac{\cos{\left(a x \right)}}{x}\, dx

          CiRule(a=a, b=0, context=cos(a*x)/x, symbol=x)

        Por lo tanto, el resultado es: Ci(ax)- \operatorname{Ci}{\left(a x \right)}

      1. Integral 1x\frac{1}{x} es log(x)\log{\left(x \right)}.

      El resultado es: log(x)Ci(ax)\log{\left(x \right)} - \operatorname{Ci}{\left(a x \right)}

  2. Añadimos la constante de integración:

    log(ax)Ci(ax)+constant\log{\left(a x \right)} - \operatorname{Ci}{\left(a x \right)}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

log(ax)Ci(ax)+constant\log{\left(a x \right)} - \operatorname{Ci}{\left(a x \right)}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                        
 |                                         
 | 1 - cos(a*x)                            
 | ------------ dx = C - Ci(a*x) + log(a*x)
 |      x                                  
 |                                         
/                                          
1cos(ax)xdx=C+log(ax)Ci(ax)\int \frac{1 - \cos{\left(a x \right)}}{x}\, dx = C + \log{\left(a x \right)} - \operatorname{Ci}{\left(a x \right)}
Respuesta [src]
oo
\infty
=
=
oo
\infty
oo

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