Sr Examen

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Integral de (x-1)/(6+4*x+x^2) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1                
  /                
 |                 
 |     x - 1       
 |  ------------ dx
 |             2   
 |  6 + 4*x + x    
 |                 
/                  
0                  
$$\int\limits_{0}^{1} \frac{x - 1}{x^{2} + \left(4 x + 6\right)}\, dx$$
Integral((x - 1)/(6 + 4*x + x^2), (x, 0, 1))
Solución detallada
Tenemos el integral:
  /               
 |                
 |    x - 1       
 | ------------ dx
 |            2   
 | 6 + 4*x + x    
 |                
/                 
Reescribimos la función subintegral
               /  2*x + 4   \                           
               |------------|            /-3 \          
               | 2          |            |---|          
   x - 1       \x  + 4*x + 6/            \ 2 /          
------------ = -------------- + ------------------------
           2         2                             2    
6 + 4*x + x                     /   ___           \     
                                |-\/ 2         ___|     
                                |-------*x - \/ 2 |  + 1
                                \   2             /     
o
  /                 
 |                  
 |    x - 1         
 | ------------ dx  
 |            2    =
 | 6 + 4*x + x      
 |                  
/                   
  
                         /                           
                        |                            
                        |            1               
  /                  3* | ------------------------ dx
 |                      |                    2       
 |   2*x + 4            | /   ___           \        
 | ------------ dx      | |-\/ 2         ___|        
 |  2                   | |-------*x - \/ 2 |  + 1   
 | x  + 4*x + 6         | \   2             /        
 |                      |                            
/                      /                             
------------------ - --------------------------------
        2                           2                
En integral
  /               
 |                
 |   2*x + 4      
 | ------------ dx
 |  2             
 | x  + 4*x + 6   
 |                
/                 
------------------
        2         
hacemos el cambio
     2      
u = x  + 4*x
entonces
integral =
  /                     
 |                      
 |   1                  
 | ----- du             
 | 6 + u                
 |                      
/             log(6 + u)
----------- = ----------
     2            2     
hacemos cambio inverso
  /                                   
 |                                    
 |   2*x + 4                          
 | ------------ dx                    
 |  2                                 
 | x  + 4*x + 6                       
 |                      /     2      \
/                    log\6 + x  + 4*x/
------------------ = -----------------
        2                    2        
En integral
     /                           
    |                            
    |            1               
-3* | ------------------------ dx
    |                    2       
    | /   ___           \        
    | |-\/ 2         ___|        
    | |-------*x - \/ 2 |  + 1   
    | \   2             /        
    |                            
   /                             
---------------------------------
                2                
hacemos el cambio
                  ___
        ___   x*\/ 2 
v = - \/ 2  - -------
                 2   
entonces
integral =
     /                      
    |                       
    |   1                   
-3* | ------ dv             
    |      2                
    | 1 + v                 
    |                       
   /              -3*atan(v)
--------------- = ----------
       2              2     
hacemos cambio inverso
     /                                                            
    |                                                             
    |            1                                                
-3* | ------------------------ dx                                 
    |                    2                                        
    | /   ___           \                                         
    | |-\/ 2         ___|                                         
    | |-------*x - \/ 2 |  + 1                   /            ___\
    | \   2             /                ___     |  ___   x*\/ 2 |
    |                               -3*\/ 2 *atan|\/ 2  + -------|
   /                                             \           2   /
--------------------------------- = ------------------------------
                2                                 2               
La solución:
                                    /            ___\
                            ___     |  ___   x*\/ 2 |
       /     2      \   3*\/ 2 *atan|\/ 2  + -------|
    log\6 + x  + 4*x/               \           2   /
C + ----------------- - -----------------------------
            2                         2              
Respuesta (Indefinida) [src]
                                                         /  ___        \
  /                                              ___     |\/ 2 *(2 + x)|
 |                          /     2      \   3*\/ 2 *atan|-------------|
 |    x - 1              log\6 + x  + 4*x/               \      2      /
 | ------------ dx = C + ----------------- - ---------------------------
 |            2                  2                        2             
 | 6 + 4*x + x                                                          
 |                                                                      
/                                                                       
$$\int \frac{x - 1}{x^{2} + \left(4 x + 6\right)}\, dx = C + \frac{\log{\left(x^{2} + 4 x + 6 \right)}}{2} - \frac{3 \sqrt{2} \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{2} \left(x + 2\right)}{2} \right)}}{2}$$
Gráfica
Respuesta [src]
                               /    ___\                      
                       ___     |3*\/ 2 |                      
                   3*\/ 2 *atan|-------|       ___     /  ___\
log(11)   log(6)               \   2   /   3*\/ 2 *atan\\/ 2 /
------- - ------ - --------------------- + -------------------
   2        2                2                      2         
$$- \frac{3 \sqrt{2} \operatorname{atan}{\left(\frac{3 \sqrt{2}}{2} \right)}}{2} - \frac{\log{\left(6 \right)}}{2} + \frac{\log{\left(11 \right)}}{2} + \frac{3 \sqrt{2} \operatorname{atan}{\left(\sqrt{2} \right)}}{2}$$
=
=
                               /    ___\                      
                       ___     |3*\/ 2 |                      
                   3*\/ 2 *atan|-------|       ___     /  ___\
log(11)   log(6)               \   2   /   3*\/ 2 *atan\\/ 2 /
------- - ------ - --------------------- + -------------------
   2        2                2                      2         
$$- \frac{3 \sqrt{2} \operatorname{atan}{\left(\frac{3 \sqrt{2}}{2} \right)}}{2} - \frac{\log{\left(6 \right)}}{2} + \frac{\log{\left(11 \right)}}{2} + \frac{3 \sqrt{2} \operatorname{atan}{\left(\sqrt{2} \right)}}{2}$$
log(11)/2 - log(6)/2 - 3*sqrt(2)*atan(3*sqrt(2)/2)/2 + 3*sqrt(2)*atan(sqrt(2))/2
Respuesta numérica [src]
-0.0680974942786841
-0.0680974942786841

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