Sr Examen

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

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1                
  /                
 |                 
 |     -x - 4      
 |  ------------ dx
 |   2             
 |  x  - 2*x + 4   
 |                 
/                  
0                  
$$\int\limits_{0}^{1} \frac{- x - 4}{\left(x^{2} - 2 x\right) + 4}\, dx$$
Integral((-x - 4)/(x^2 - 2*x + 4), (x, 0, 1))
Solución detallada
Tenemos el integral:
  /               
 |                
 |    -x - 4      
 | ------------ dx
 |  2             
 | x  - 2*x + 4   
 |                
/                 
Reescribimos la función subintegral
                 /  2*x - 2   \                           
                 |------------|            /-5 \          
                 | 2          |            |---|          
   -x - 4        \x  - 2*x + 4/            \ 3 /          
------------ = - -------------- + ------------------------
 2                     2                             2    
x  - 2*x + 4                      /   ___        ___\     
                                  |-\/ 3       \/ 3 |     
                                  |-------*x + -----|  + 1
                                  \   3          3  /     
o
  /                 
 |                  
 |    -x - 4        
 | ------------ dx  
 |  2              =
 | x  - 2*x + 4     
 |                  
/                   
  
      /                                                
     |                                                 
     |            1                                    
  5* | ------------------------ dx     /               
     |                    2           |                
     | /   ___        ___\            |   2*x - 2      
     | |-\/ 3       \/ 3 |            | ------------ dx
     | |-------*x + -----|  + 1       |  2             
     | \   3          3  /            | x  - 2*x + 4   
     |                                |                
    /                                /                 
- -------------------------------- - ------------------
                 3                           2         
En integral
   /                
  |                 
  |   2*x - 2       
- | ------------ dx 
  |  2              
  | x  - 2*x + 4    
  |                 
 /                  
--------------------
         2          
hacemos el cambio
     2      
u = x  - 2*x
entonces
integral =
   /                        
  |                         
  |   1                     
- | ----- du                
  | 4 + u                   
  |                         
 /              -log(4 + u) 
------------- = ------------
      2              2      
hacemos cambio inverso
   /                                      
  |                                       
  |   2*x - 2                             
- | ------------ dx                       
  |  2                                    
  | x  - 2*x + 4                          
  |                        /     2      \ 
 /                     -log\4 + x  - 2*x/ 
-------------------- = -------------------
         2                      2         
En integral
     /                           
    |                            
    |            1               
-5* | ------------------------ dx
    |                    2       
    | /   ___        ___\        
    | |-\/ 3       \/ 3 |        
    | |-------*x + -----|  + 1   
    | \   3          3  /        
    |                            
   /                             
---------------------------------
                3                
hacemos el cambio
      ___       ___
    \/ 3    x*\/ 3 
v = ----- - -------
      3        3   
entonces
integral =
     /                      
    |                       
    |   1                   
-5* | ------ dv             
    |      2                
    | 1 + v                 
    |                       
   /              -5*atan(v)
--------------- = ----------
       3              3     
hacemos cambio inverso
     /                                                              
    |                                                               
    |            1                                                  
-5* | ------------------------ dx                                   
    |                    2                                          
    | /   ___        ___\                                           
    | |-\/ 3       \/ 3 |                                           
    | |-------*x + -----|  + 1                   /    ___       ___\
    | \   3          3  /                ___     |  \/ 3    x*\/ 3 |
    |                               -5*\/ 3 *atan|- ----- + -------|
   /                                             \    3        3   /
--------------------------------- = --------------------------------
                3                                  3                
La solución:
                                    /    ___       ___\
                            ___     |  \/ 3    x*\/ 3 |
       /     2      \   5*\/ 3 *atan|- ----- + -------|
    log\4 + x  - 2*x/               \    3        3   /
C - ----------------- - -------------------------------
            2                          3               
Respuesta (Indefinida) [src]
                                                         /  ___        \
  /                                              ___     |\/ 3 *(1 - x)|
 |                          /     2      \   5*\/ 3 *atan|-------------|
 |    -x - 4             log\4 + x  - 2*x/               \      3      /
 | ------------ dx = C - ----------------- + ---------------------------
 |  2                            2                        3             
 | x  - 2*x + 4                                                         
 |                                                                      
/                                                                       
$$\int \frac{- x - 4}{\left(x^{2} - 2 x\right) + 4}\, dx = C - \frac{\log{\left(x^{2} - 2 x + 4 \right)}}{2} + \frac{5 \sqrt{3} \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{3} \left(1 - x\right)}{3} \right)}}{3}$$
Gráfica
Respuesta [src]
                         ___
log(4)   log(3)   5*pi*\/ 3 
------ - ------ - ----------
  2        2          18    
$$- \frac{5 \sqrt{3} \pi}{18} - \frac{\log{\left(3 \right)}}{2} + \frac{\log{\left(4 \right)}}{2}$$
=
=
                         ___
log(4)   log(3)   5*pi*\/ 3 
------ - ------ - ----------
  2        2          18    
$$- \frac{5 \sqrt{3} \pi}{18} - \frac{\log{\left(3 \right)}}{2} + \frac{\log{\left(4 \right)}}{2}$$
log(4)/2 - log(3)/2 - 5*pi*sqrt(3)/18
Respuesta numérica [src]
-1.36765843396929
-1.36765843396929

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