Sr Examen

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Integral de asin(x)/(x*x^(1/3)) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1           
  /           
 |            
 |  asin(x)   
 |  ------- dx
 |    3 ___   
 |  x*\/ x    
 |            
/             
0             
01asin(x)x3xdx\int\limits_{0}^{1} \frac{\operatorname{asin}{\left(x \right)}}{\sqrt[3]{x} x}\, dx
Integral(asin(x)/((x*x^(1/3))), (x, 0, 1))
Solución detallada
  1. Usamos la integración por partes:

    udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

    que u(x)=asin(x)u{\left(x \right)} = \operatorname{asin}{\left(x \right)} y que dv(x)=1x43\operatorname{dv}{\left(x \right)} = \frac{1}{x^{\frac{4}{3}}}.

    Entonces du(x)=11x2\operatorname{du}{\left(x \right)} = \frac{1}{\sqrt{1 - x^{2}}}.

    Para buscar v(x)v{\left(x \right)}:

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

      1x43dx=3x3\int \frac{1}{x^{\frac{4}{3}}}\, dx = - \frac{3}{\sqrt[3]{x}}

    Ahora resolvemos podintegral.

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

    (3x31x2)dx=31x31x2dx\int \left(- \frac{3}{\sqrt[3]{x} \sqrt{1 - x^{2}}}\right)\, dx = - 3 \int \frac{1}{\sqrt[3]{x} \sqrt{1 - x^{2}}}\, dx

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

      Pero la integral

      x23Γ(13)2F1(13,1243|x2e2iπ)2Γ(43)\frac{x^{\frac{2}{3}} \Gamma\left(\frac{1}{3}\right) {{}_{2}F_{1}\left(\begin{matrix} \frac{1}{3}, \frac{1}{2} \\ \frac{4}{3} \end{matrix}\middle| {x^{2} e^{2 i \pi}} \right)}}{2 \Gamma\left(\frac{4}{3}\right)}

    Por lo tanto, el resultado es: 3x23Γ(13)2F1(13,1243|x2e2iπ)2Γ(43)- \frac{3 x^{\frac{2}{3}} \Gamma\left(\frac{1}{3}\right) {{}_{2}F_{1}\left(\begin{matrix} \frac{1}{3}, \frac{1}{2} \\ \frac{4}{3} \end{matrix}\middle| {x^{2} e^{2 i \pi}} \right)}}{2 \Gamma\left(\frac{4}{3}\right)}

  3. Ahora simplificar:

    9x2F1(13,1243|x2e2iπ)6asin(x)2x3\frac{9 x {{}_{2}F_{1}\left(\begin{matrix} \frac{1}{3}, \frac{1}{2} \\ \frac{4}{3} \end{matrix}\middle| {x^{2} e^{2 i \pi}} \right)} - 6 \operatorname{asin}{\left(x \right)}}{2 \sqrt[3]{x}}

  4. Añadimos la constante de integración:

    9x2F1(13,1243|x2e2iπ)6asin(x)2x3+constant\frac{9 x {{}_{2}F_{1}\left(\begin{matrix} \frac{1}{3}, \frac{1}{2} \\ \frac{4}{3} \end{matrix}\middle| {x^{2} e^{2 i \pi}} \right)} - 6 \operatorname{asin}{\left(x \right)}}{2 \sqrt[3]{x}}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

9x2F1(13,1243|x2e2iπ)6asin(x)2x3+constant\frac{9 x {{}_{2}F_{1}\left(\begin{matrix} \frac{1}{3}, \frac{1}{2} \\ \frac{4}{3} \end{matrix}\middle| {x^{2} e^{2 i \pi}} \right)} - 6 \operatorname{asin}{\left(x \right)}}{2 \sqrt[3]{x}}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
                                                    _                         
  /                                2/3             |_  /1/3, 1/2 |  2  2*pi*I\
 |                              3*x   *Gamma(1/3)* |   |         | x *e      |
 | asin(x)          3*asin(x)                     2  1 \  4/3    |           /
 | ------- dx = C - --------- + ----------------------------------------------
 |   3 ___            3 ___                      2*Gamma(4/3)                 
 | x*\/ x             \/ x                                                    
 |                                                                            
/                                                                             
asin(x)x3xdx=C+3x23Γ(13)2F1(13,1243|x2e2iπ)2Γ(43)3asin(x)x3\int \frac{\operatorname{asin}{\left(x \right)}}{\sqrt[3]{x} x}\, dx = C + \frac{3 x^{\frac{2}{3}} \Gamma\left(\frac{1}{3}\right) {{}_{2}F_{1}\left(\begin{matrix} \frac{1}{3}, \frac{1}{2} \\ \frac{4}{3} \end{matrix}\middle| {x^{2} e^{2 i \pi}} \right)}}{2 \Gamma\left(\frac{4}{3}\right)} - \frac{3 \operatorname{asin}{\left(x \right)}}{\sqrt[3]{x}}
Gráfica
0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.90020
Respuesta [src]
                        _                
                       |_  /1/3, 1/2 |  \
         3*Gamma(1/3)* |   |         | 1|
  3*pi                2  1 \  4/3    |  /
- ---- + --------------------------------
   2               2*Gamma(4/3)          
3Γ(13)2F1(13,1243|1)2Γ(43)3π2\frac{3 \Gamma\left(\frac{1}{3}\right) {{}_{2}F_{1}\left(\begin{matrix} \frac{1}{3}, \frac{1}{2} \\ \frac{4}{3} \end{matrix}\middle| {1} \right)}}{2 \Gamma\left(\frac{4}{3}\right)} - \frac{3 \pi}{2}
=
=
                        _                
                       |_  /1/3, 1/2 |  \
         3*Gamma(1/3)* |   |         | 1|
  3*pi                2  1 \  4/3    |  /
- ---- + --------------------------------
   2               2*Gamma(4/3)          
3Γ(13)2F1(13,1243|1)2Γ(43)3π2\frac{3 \Gamma\left(\frac{1}{3}\right) {{}_{2}F_{1}\left(\begin{matrix} \frac{1}{3}, \frac{1}{2} \\ \frac{4}{3} \end{matrix}\middle| {1} \right)}}{2 \Gamma\left(\frac{4}{3}\right)} - \frac{3 \pi}{2}
-3*pi/2 + 3*gamma(1/3)*hyper((1/3, 1/2), (4/3,), 1)/(2*gamma(4/3))
Respuesta numérica [src]
1.59743049357954
1.59743049357954

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