Sr Examen

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Integral de (3x^2)/(x^3+1)*ln(x^3+1) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1                      
  /                      
 |                       
 |      2                
 |   3*x      / 3    \   
 |  ------*log\x  + 1/ dx
 |   3                   
 |  x  + 1               
 |                       
/                        
0                        
013x2x3+1log(x3+1)dx\int\limits_{0}^{1} \frac{3 x^{2}}{x^{3} + 1} \log{\left(x^{3} + 1 \right)}\, dx
Integral(((3*x^2)/(x^3 + 1))*log(x^3 + 1), (x, 0, 1))
Solución detallada
  1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

    Método #1

    1. que u=x3+1u = x^{3} + 1.

      Luego que du=3x2dxdu = 3 x^{2} dx y ponemos dudu:

      log(u)udu\int \frac{\log{\left(u \right)}}{u}\, du

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

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

        (log(1u)u)du\int \left(- \frac{\log{\left(\frac{1}{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:

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

          1. que u=log(1u)u = \log{\left(\frac{1}{u} \right)}.

            Luego que du=duudu = - \frac{du}{u} y ponemos du- du:

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

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

              udu=udu\int u\, du = - \int u\, du

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

                udu=u22\int u\, du = \frac{u^{2}}{2}

              Por lo tanto, el resultado es: u22- \frac{u^{2}}{2}

            Si ahora sustituir uu más en:

            log(1u)22- \frac{\log{\left(\frac{1}{u} \right)}^{2}}{2}

          Por lo tanto, el resultado es: log(1u)22\frac{\log{\left(\frac{1}{u} \right)}^{2}}{2}

        Si ahora sustituir uu más en:

        log(u)22\frac{\log{\left(u \right)}^{2}}{2}

      Si ahora sustituir uu más en:

      log(x3+1)22\frac{\log{\left(x^{3} + 1 \right)}^{2}}{2}

    Método #2

    1. que u=x3u = x^{3}.

      Luego que du=3x2dxdu = 3 x^{2} dx y ponemos dudu:

      log(u+1)u+1du\int \frac{\log{\left(u + 1 \right)}}{u + 1}\, du

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

        Luego que du=dudu = du y ponemos dudu:

        log(u)udu\int \frac{\log{\left(u \right)}}{u}\, du

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

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

          (log(1u)u)du\int \left(- \frac{\log{\left(\frac{1}{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:

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

            1. que u=log(1u)u = \log{\left(\frac{1}{u} \right)}.

              Luego que du=duudu = - \frac{du}{u} y ponemos du- du:

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

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

                udu=udu\int u\, du = - \int u\, du

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

                  udu=u22\int u\, du = \frac{u^{2}}{2}

                Por lo tanto, el resultado es: u22- \frac{u^{2}}{2}

              Si ahora sustituir uu más en:

              log(1u)22- \frac{\log{\left(\frac{1}{u} \right)}^{2}}{2}

            Por lo tanto, el resultado es: log(1u)22\frac{\log{\left(\frac{1}{u} \right)}^{2}}{2}

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(u)22\frac{\log{\left(u \right)}^{2}}{2}

        Si ahora sustituir uu más en:

        log(u+1)22\frac{\log{\left(u + 1 \right)}^{2}}{2}

      Si ahora sustituir uu más en:

      log(x3+1)22\frac{\log{\left(x^{3} + 1 \right)}^{2}}{2}

    Método #3

    1. que u=log(x3+1)u = \log{\left(x^{3} + 1 \right)}.

      Luego que du=3x2dxx3+1du = \frac{3 x^{2} dx}{x^{3} + 1} y ponemos dudu:

      udu\int u\, du

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

        udu=u22\int u\, du = \frac{u^{2}}{2}

      Si ahora sustituir uu más en:

      log(x3+1)22\frac{\log{\left(x^{3} + 1 \right)}^{2}}{2}

  2. Ahora simplificar:

    log(x3+1)22\frac{\log{\left(x^{3} + 1 \right)}^{2}}{2}

  3. Añadimos la constante de integración:

    log(x3+1)22+constant\frac{\log{\left(x^{3} + 1 \right)}^{2}}{2}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

log(x3+1)22+constant\frac{\log{\left(x^{3} + 1 \right)}^{2}}{2}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                        
 |                                         
 |     2                          2/ 3    \
 |  3*x      / 3    \          log \x  + 1/
 | ------*log\x  + 1/ dx = C + ------------
 |  3                               2      
 | x  + 1                                  
 |                                         
/                                          
3x2x3+1log(x3+1)dx=C+log(x3+1)22\int \frac{3 x^{2}}{x^{3} + 1} \log{\left(x^{3} + 1 \right)}\, dx = C + \frac{\log{\left(x^{3} + 1 \right)}^{2}}{2}
Gráfica
0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.9002
Respuesta [src]
   2   
log (2)
-------
   2   
log(2)22\frac{\log{\left(2 \right)}^{2}}{2}
=
=
   2   
log (2)
-------
   2   
log(2)22\frac{\log{\left(2 \right)}^{2}}{2}
log(2)^2/2
Respuesta numérica [src]
0.240226506959101
0.240226506959101

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