Sr Examen

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

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  2          
  /          
 |           
 |     3     
 |    x      
 |  ------ dx
 |   2       
 |  x  + 4   
 |           
/            
0            
02x3x2+4dx\int\limits_{0}^{2} \frac{x^{3}}{x^{2} + 4}\, dx
Integral(x^3/(x^2 + 4), (x, 0, 2))
Solución detallada
  1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

    Método #1

    1. que u=x2u = x^{2}.

      Luego que du=2xdxdu = 2 x dx y ponemos dudu:

      u2u+8du\int \frac{u}{2 u + 8}\, du

      1. Vuelva a escribir el integrando:

        u2u+8=122u+4\frac{u}{2 u + 8} = \frac{1}{2} - \frac{2}{u + 4}

      2. Integramos término a término:

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

          12du=u2\int \frac{1}{2}\, du = \frac{u}{2}

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

          (2u+4)du=21u+4du\int \left(- \frac{2}{u + 4}\right)\, du = - 2 \int \frac{1}{u + 4}\, du

          1. que u=u+4u = u + 4.

            Luego que du=dudu = du y ponemos dudu:

            1udu\int \frac{1}{u}\, du

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

            Si ahora sustituir uu más en:

            log(u+4)\log{\left(u + 4 \right)}

          Por lo tanto, el resultado es: 2log(u+4)- 2 \log{\left(u + 4 \right)}

        El resultado es: u22log(u+4)\frac{u}{2} - 2 \log{\left(u + 4 \right)}

      Si ahora sustituir uu más en:

      x222log(x2+4)\frac{x^{2}}{2} - 2 \log{\left(x^{2} + 4 \right)}

    Método #2

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      x3x2+4=x4xx2+4\frac{x^{3}}{x^{2} + 4} = x - \frac{4 x}{x^{2} + 4}

    2. Integramos término a término:

      1. Integral xnx^{n} es xn+1n+1\frac{x^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

        xdx=x22\int x\, dx = \frac{x^{2}}{2}

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

        (4xx2+4)dx=4xx2+4dx\int \left(- \frac{4 x}{x^{2} + 4}\right)\, dx = - 4 \int \frac{x}{x^{2} + 4}\, dx

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

          xx2+4dx=2xx2+4dx2\int \frac{x}{x^{2} + 4}\, dx = \frac{\int \frac{2 x}{x^{2} + 4}\, dx}{2}

          1. que u=x2+4u = x^{2} + 4.

            Luego que du=2xdxdu = 2 x dx y ponemos du2\frac{du}{2}:

            12udu\int \frac{1}{2 u}\, du

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

            Si ahora sustituir uu más en:

            log(x2+4)\log{\left(x^{2} + 4 \right)}

          Por lo tanto, el resultado es: log(x2+4)2\frac{\log{\left(x^{2} + 4 \right)}}{2}

        Por lo tanto, el resultado es: 2log(x2+4)- 2 \log{\left(x^{2} + 4 \right)}

      El resultado es: x222log(x2+4)\frac{x^{2}}{2} - 2 \log{\left(x^{2} + 4 \right)}

  2. Añadimos la constante de integración:

    x222log(x2+4)+constant\frac{x^{2}}{2} - 2 \log{\left(x^{2} + 4 \right)}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

x222log(x2+4)+constant\frac{x^{2}}{2} - 2 \log{\left(x^{2} + 4 \right)}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                  
 |                                   
 |    3             2                
 |   x             x         /     2\
 | ------ dx = C + -- - 2*log\4 + x /
 |  2              2                 
 | x  + 4                            
 |                                   
/                                    
x3x2+4dx=C+x222log(x2+4)\int \frac{x^{3}}{x^{2} + 4}\, dx = C + \frac{x^{2}}{2} - 2 \log{\left(x^{2} + 4 \right)}
Gráfica
0.02.00.20.40.60.81.01.21.41.61.85-5
Respuesta [src]
2 - 2*log(8) + 2*log(4)
2log(8)+2+2log(4)- 2 \log{\left(8 \right)} + 2 + 2 \log{\left(4 \right)}
=
=
2 - 2*log(8) + 2*log(4)
2log(8)+2+2log(4)- 2 \log{\left(8 \right)} + 2 + 2 \log{\left(4 \right)}
2 - 2*log(8) + 2*log(4)
Respuesta numérica [src]
0.613705638880109
0.613705638880109

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