Sr Examen

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Integral de tan^3(x)sec(x)dx dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1                  
  /                  
 |                   
 |     3             
 |  tan (x)*sec(x) dx
 |                   
/                    
0                    
01tan3(x)sec(x)dx\int\limits_{0}^{1} \tan^{3}{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)}\, dx
Integral(tan(x)^3*sec(x), (x, 0, 1))
Solución detallada
  1. Vuelva a escribir el integrando:

    tan3(x)sec(x)=(sec2(x)1)tan(x)sec(x)\tan^{3}{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)} = \left(\sec^{2}{\left(x \right)} - 1\right) \tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)}

  2. Hay varias maneras de calcular esta integral.

    Método #1

    1. que u=sec(x)u = \sec{\left(x \right)}.

      Luego que du=tan(x)sec(x)dxdu = \tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)} dx y ponemos dudu:

      (u21)du\int \left(u^{2} - 1\right)\, du

      1. Integramos término a término:

        1. Integral unu^{n} es un+1n+1\frac{u^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

          u2du=u33\int u^{2}\, du = \frac{u^{3}}{3}

        1. La integral de las constantes tienen esta constante multiplicada por la variable de integración:

          (1)du=u\int \left(-1\right)\, du = - u

        El resultado es: u33u\frac{u^{3}}{3} - u

      Si ahora sustituir uu más en:

      sec3(x)3sec(x)\frac{\sec^{3}{\left(x \right)}}{3} - \sec{\left(x \right)}

    Método #2

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      (sec2(x)1)tan(x)sec(x)=tan(x)sec3(x)tan(x)sec(x)\left(\sec^{2}{\left(x \right)} - 1\right) \tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)} = \tan{\left(x \right)} \sec^{3}{\left(x \right)} - \tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)}

    2. Integramos término a término:

      1. que u=sec(x)u = \sec{\left(x \right)}.

        Luego que du=tan(x)sec(x)dxdu = \tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)} dx y ponemos dudu:

        u2du\int u^{2}\, du

        1. Integral unu^{n} es un+1n+1\frac{u^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

          u2du=u33\int u^{2}\, du = \frac{u^{3}}{3}

        Si ahora sustituir uu más en:

        sec3(x)3\frac{\sec^{3}{\left(x \right)}}{3}

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

        (tan(x)sec(x))dx=tan(x)sec(x)dx\int \left(- \tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)}\right)\, dx = - \int \tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)}\, dx

        1. Integral secant times tangent es secant:

          tan(x)sec(x)dx=sec(x)\int \tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)}\, dx = \sec{\left(x \right)}

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

      El resultado es: sec3(x)3sec(x)\frac{\sec^{3}{\left(x \right)}}{3} - \sec{\left(x \right)}

    Método #3

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      (sec2(x)1)tan(x)sec(x)=tan(x)sec3(x)tan(x)sec(x)\left(\sec^{2}{\left(x \right)} - 1\right) \tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)} = \tan{\left(x \right)} \sec^{3}{\left(x \right)} - \tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)}

    2. Integramos término a término:

      1. que u=sec(x)u = \sec{\left(x \right)}.

        Luego que du=tan(x)sec(x)dxdu = \tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)} dx y ponemos dudu:

        u2du\int u^{2}\, du

        1. Integral unu^{n} es un+1n+1\frac{u^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

          u2du=u33\int u^{2}\, du = \frac{u^{3}}{3}

        Si ahora sustituir uu más en:

        sec3(x)3\frac{\sec^{3}{\left(x \right)}}{3}

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

        (tan(x)sec(x))dx=tan(x)sec(x)dx\int \left(- \tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)}\right)\, dx = - \int \tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)}\, dx

        1. Integral secant times tangent es secant:

          tan(x)sec(x)dx=sec(x)\int \tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)}\, dx = \sec{\left(x \right)}

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

      El resultado es: sec3(x)3sec(x)\frac{\sec^{3}{\left(x \right)}}{3} - \sec{\left(x \right)}

  3. Añadimos la constante de integración:

    sec3(x)3sec(x)+constant\frac{\sec^{3}{\left(x \right)}}{3} - \sec{\left(x \right)}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

sec3(x)3sec(x)+constant\frac{\sec^{3}{\left(x \right)}}{3} - \sec{\left(x \right)}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                        
 |                                     3   
 |    3                             sec (x)
 | tan (x)*sec(x) dx = C - sec(x) + -------
 |                                     3   
/                                          
tan3(x)sec(x)dx=C+sec3(x)3sec(x)\int \tan^{3}{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)}\, dx = C + \frac{\sec^{3}{\left(x \right)}}{3} - \sec{\left(x \right)}
Gráfica
0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.90-1010
Respuesta [src]
              2   
2   -1 + 3*cos (1)
- - --------------
3          3      
      3*cos (1)   
1+3cos2(1)3cos3(1)+23- \frac{-1 + 3 \cos^{2}{\left(1 \right)}}{3 \cos^{3}{\left(1 \right)}} + \frac{2}{3}
=
=
              2   
2   -1 + 3*cos (1)
- - --------------
3          3      
      3*cos (1)   
1+3cos2(1)3cos3(1)+23- \frac{-1 + 3 \cos^{2}{\left(1 \right)}}{3 \cos^{3}{\left(1 \right)}} + \frac{2}{3}
2/3 - (-1 + 3*cos(1)^2)/(3*cos(1)^3)
Respuesta numérica [src]
0.92918564057767
0.92918564057767

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