Sr Examen

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Integral de (tg^3(x)+8)/cos(x) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1               
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 |                
 |     3          
 |  tan (x) + 8   
 |  ----------- dx
 |     cos(x)     
 |                
/                 
0                 
01tan3(x)+8cos(x)dx\int\limits_{0}^{1} \frac{\tan^{3}{\left(x \right)} + 8}{\cos{\left(x \right)}}\, dx
Integral((tan(x)^3 + 8)/cos(x), (x, 0, 1))
Solución detallada
  1. Vuelva a escribir el integrando:

    tan3(x)+8cos(x)=tan3(x)cos(x)+8cos(x)\frac{\tan^{3}{\left(x \right)} + 8}{\cos{\left(x \right)}} = \frac{\tan^{3}{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)}} + \frac{8}{\cos{\left(x \right)}}

  2. Integramos término a término:

    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)}

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

      8cos(x)dx=81cos(x)dx\int \frac{8}{\cos{\left(x \right)}}\, dx = 8 \int \frac{1}{\cos{\left(x \right)}}\, dx

      1. No puedo encontrar los pasos en la búsqueda de esta integral.

        Pero la integral

        log(sin(x)1)2+log(sin(x)+1)2- \frac{\log{\left(\sin{\left(x \right)} - 1 \right)}}{2} + \frac{\log{\left(\sin{\left(x \right)} + 1 \right)}}{2}

      Por lo tanto, el resultado es: 4log(sin(x)1)+4log(sin(x)+1)- 4 \log{\left(\sin{\left(x \right)} - 1 \right)} + 4 \log{\left(\sin{\left(x \right)} + 1 \right)}

    El resultado es: 4log(sin(x)1)+4log(sin(x)+1)+sec3(x)3sec(x)- 4 \log{\left(\sin{\left(x \right)} - 1 \right)} + 4 \log{\left(\sin{\left(x \right)} + 1 \right)} + \frac{\sec^{3}{\left(x \right)}}{3} - \sec{\left(x \right)}

  3. Añadimos la constante de integración:

    4log(sin(x)1)+4log(sin(x)+1)+sec3(x)3sec(x)+constant- 4 \log{\left(\sin{\left(x \right)} - 1 \right)} + 4 \log{\left(\sin{\left(x \right)} + 1 \right)} + \frac{\sec^{3}{\left(x \right)}}{3} - \sec{\left(x \right)}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

4log(sin(x)1)+4log(sin(x)+1)+sec3(x)3sec(x)+constant- 4 \log{\left(\sin{\left(x \right)} - 1 \right)} + 4 \log{\left(\sin{\left(x \right)} + 1 \right)} + \frac{\sec^{3}{\left(x \right)}}{3} - \sec{\left(x \right)}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
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 |    3                                                                      3   
 | tan (x) + 8                                                            sec (x)
 | ----------- dx = C - sec(x) - 4*log(-1 + sin(x)) + 4*log(1 + sin(x)) + -------
 |    cos(x)                                                                 3   
 |                                                                               
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tan3(x)+8cos(x)dx=C4log(sin(x)1)+4log(sin(x)+1)+sec3(x)3sec(x)\int \frac{\tan^{3}{\left(x \right)} + 8}{\cos{\left(x \right)}}\, dx = C - 4 \log{\left(\sin{\left(x \right)} - 1 \right)} + 4 \log{\left(\sin{\left(x \right)} + 1 \right)} + \frac{\sec^{3}{\left(x \right)}}{3} - \sec{\left(x \right)}
Gráfica
0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.90040
Respuesta [src]
                                                        3   
2                                                    sec (1)
- - sec(1) - 4*log(1 - sin(1)) + 4*log(1 + sin(1)) + -------
3                                                       3   
sec(1)+23+sec3(1)3+4log(sin(1)+1)4log(1sin(1))- \sec{\left(1 \right)} + \frac{2}{3} + \frac{\sec^{3}{\left(1 \right)}}{3} + 4 \log{\left(\sin{\left(1 \right)} + 1 \right)} - 4 \log{\left(1 - \sin{\left(1 \right)} \right)}
=
=
                                                        3   
2                                                    sec (1)
- - sec(1) - 4*log(1 - sin(1)) + 4*log(1 + sin(1)) + -------
3                                                       3   
sec(1)+23+sec3(1)3+4log(sin(1)+1)4log(1sin(1))- \sec{\left(1 \right)} + \frac{2}{3} + \frac{\sec^{3}{\left(1 \right)}}{3} + 4 \log{\left(\sin{\left(1 \right)} + 1 \right)} - 4 \log{\left(1 - \sin{\left(1 \right)} \right)}
2/3 - sec(1) - 4*log(1 - sin(1)) + 4*log(1 + sin(1)) + sec(1)^3/3
Respuesta numérica [src]
10.7387150076458
10.7387150076458

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