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

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
 oo          
  /          
 |           
 |   2       
 |  x  + 1   
 |  ------ dx
 |   4       
 |  x  + 1   
 |           
/            
-oo          
x2+1x4+1dx\int\limits_{-\infty}^{\infty} \frac{x^{2} + 1}{x^{4} + 1}\, dx
Integral((x^2 + 1)/(x^4 + 1), (x, -oo, oo))
Solución detallada
  1. Vuelva a escribir el integrando:

    x2+1x4+1=x2x4+1+1x4+1\frac{x^{2} + 1}{x^{4} + 1} = \frac{x^{2}}{x^{4} + 1} + \frac{1}{x^{4} + 1}

  2. Integramos término a término:

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

      Pero la integral

      2log(x22x+1)82log(x2+2x+1)8+2atan(2x1)4+2atan(2x+1)4\frac{\sqrt{2} \log{\left(x^{2} - \sqrt{2} x + 1 \right)}}{8} - \frac{\sqrt{2} \log{\left(x^{2} + \sqrt{2} x + 1 \right)}}{8} + \frac{\sqrt{2} \operatorname{atan}{\left(\sqrt{2} x - 1 \right)}}{4} + \frac{\sqrt{2} \operatorname{atan}{\left(\sqrt{2} x + 1 \right)}}{4}

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

      Pero la integral

      2log(x22x+1)8+2log(x2+2x+1)8+2atan(2x1)4+2atan(2x+1)4- \frac{\sqrt{2} \log{\left(x^{2} - \sqrt{2} x + 1 \right)}}{8} + \frac{\sqrt{2} \log{\left(x^{2} + \sqrt{2} x + 1 \right)}}{8} + \frac{\sqrt{2} \operatorname{atan}{\left(\sqrt{2} x - 1 \right)}}{4} + \frac{\sqrt{2} \operatorname{atan}{\left(\sqrt{2} x + 1 \right)}}{4}

    El resultado es: 2atan(2x1)2+2atan(2x+1)2\frac{\sqrt{2} \operatorname{atan}{\left(\sqrt{2} x - 1 \right)}}{2} + \frac{\sqrt{2} \operatorname{atan}{\left(\sqrt{2} x + 1 \right)}}{2}

  3. Ahora simplificar:

    2(atan(2x1)+atan(2x+1))2\frac{\sqrt{2} \left(\operatorname{atan}{\left(\sqrt{2} x - 1 \right)} + \operatorname{atan}{\left(\sqrt{2} x + 1 \right)}\right)}{2}

  4. Añadimos la constante de integración:

    2(atan(2x1)+atan(2x+1))2+constant\frac{\sqrt{2} \left(\operatorname{atan}{\left(\sqrt{2} x - 1 \right)} + \operatorname{atan}{\left(\sqrt{2} x + 1 \right)}\right)}{2}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

2(atan(2x1)+atan(2x+1))2+constant\frac{\sqrt{2} \left(\operatorname{atan}{\left(\sqrt{2} x - 1 \right)} + \operatorname{atan}{\left(\sqrt{2} x + 1 \right)}\right)}{2}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                                  
 |                                                                   
 |  2                ___     /        ___\     ___     /         ___\
 | x  + 1          \/ 2 *atan\1 + x*\/ 2 /   \/ 2 *atan\-1 + x*\/ 2 /
 | ------ dx = C + ----------------------- + ------------------------
 |  4                         2                         2            
 | x  + 1                                                            
 |                                                                   
/                                                                    
x2+1x4+1dx=C+2atan(2x1)2+2atan(2x+1)2\int \frac{x^{2} + 1}{x^{4} + 1}\, dx = C + \frac{\sqrt{2} \operatorname{atan}{\left(\sqrt{2} x - 1 \right)}}{2} + \frac{\sqrt{2} \operatorname{atan}{\left(\sqrt{2} x + 1 \right)}}{2}
Gráfica
-0.010-0.008-0.006-0.004-0.0020.0100.0000.0020.0040.0060.0080.02-0.02
Respuesta [src]
     ___
pi*\/ 2 
2π\sqrt{2} \pi
=
=
     ___
pi*\/ 2 
2π\sqrt{2} \pi
pi*sqrt(2)
Respuesta numérica [src]
4.44288293815837
4.44288293815837

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