Sr Examen

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

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
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 |  ---------------- dx
 |  / 2    \           
 |  \x  - 1/*(x + 2)   
 |                     
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0                      
01x3(x+2)(x21)dx\int\limits_{0}^{1} \frac{x^{3}}{\left(x + 2\right) \left(x^{2} - 1\right)}\, dx
Integral(x^3/(((x^2 - 1)*(x + 2))), (x, 0, 1))
Solución detallada
  1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

    Método #1

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      x3(x+2)(x21)=183(x+2)+12(x+1)+16(x1)\frac{x^{3}}{\left(x + 2\right) \left(x^{2} - 1\right)} = 1 - \frac{8}{3 \left(x + 2\right)} + \frac{1}{2 \left(x + 1\right)} + \frac{1}{6 \left(x - 1\right)}

    2. Integramos término a término:

      1. La integral de las constantes tienen esta constante multiplicada por la variable de integración:

        1dx=x\int 1\, dx = x

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

        (83(x+2))dx=81x+2dx3\int \left(- \frac{8}{3 \left(x + 2\right)}\right)\, dx = - \frac{8 \int \frac{1}{x + 2}\, dx}{3}

        1. que u=x+2u = x + 2.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

          1. Integral 1u\frac{1}{u} es log(u)\log{\left(u \right)}.

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x+2)\log{\left(x + 2 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: 8log(x+2)3- \frac{8 \log{\left(x + 2 \right)}}{3}

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

        12(x+1)dx=1x+1dx2\int \frac{1}{2 \left(x + 1\right)}\, dx = \frac{\int \frac{1}{x + 1}\, dx}{2}

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

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

          1. Integral 1u\frac{1}{u} es log(u)\log{\left(u \right)}.

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x+1)\log{\left(x + 1 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: log(x+1)2\frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{2}

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

        16(x1)dx=1x1dx6\int \frac{1}{6 \left(x - 1\right)}\, dx = \frac{\int \frac{1}{x - 1}\, dx}{6}

        1. que u=x1u = x - 1.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

          1. Integral 1u\frac{1}{u} es log(u)\log{\left(u \right)}.

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x1)\log{\left(x - 1 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: log(x1)6\frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{6}

      El resultado es: x+log(x1)6+log(x+1)28log(x+2)3x + \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{6} + \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{2} - \frac{8 \log{\left(x + 2 \right)}}{3}

    Método #2

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      x3(x+2)(x21)=x3x3+2x2x2\frac{x^{3}}{\left(x + 2\right) \left(x^{2} - 1\right)} = \frac{x^{3}}{x^{3} + 2 x^{2} - x - 2}

    2. Vuelva a escribir el integrando:

      x3x3+2x2x2=183(x+2)+12(x+1)+16(x1)\frac{x^{3}}{x^{3} + 2 x^{2} - x - 2} = 1 - \frac{8}{3 \left(x + 2\right)} + \frac{1}{2 \left(x + 1\right)} + \frac{1}{6 \left(x - 1\right)}

    3. Integramos término a término:

      1. La integral de las constantes tienen esta constante multiplicada por la variable de integración:

        1dx=x\int 1\, dx = x

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

        (83(x+2))dx=81x+2dx3\int \left(- \frac{8}{3 \left(x + 2\right)}\right)\, dx = - \frac{8 \int \frac{1}{x + 2}\, dx}{3}

        1. que u=x+2u = x + 2.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

          1. Integral 1u\frac{1}{u} es log(u)\log{\left(u \right)}.

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x+2)\log{\left(x + 2 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: 8log(x+2)3- \frac{8 \log{\left(x + 2 \right)}}{3}

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

        12(x+1)dx=1x+1dx2\int \frac{1}{2 \left(x + 1\right)}\, dx = \frac{\int \frac{1}{x + 1}\, dx}{2}

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

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

          1. Integral 1u\frac{1}{u} es log(u)\log{\left(u \right)}.

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x+1)\log{\left(x + 1 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: log(x+1)2\frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{2}

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

        16(x1)dx=1x1dx6\int \frac{1}{6 \left(x - 1\right)}\, dx = \frac{\int \frac{1}{x - 1}\, dx}{6}

        1. que u=x1u = x - 1.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

          1. Integral 1u\frac{1}{u} es log(u)\log{\left(u \right)}.

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x1)\log{\left(x - 1 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: log(x1)6\frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{6}

      El resultado es: x+log(x1)6+log(x+1)28log(x+2)3x + \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{6} + \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{2} - \frac{8 \log{\left(x + 2 \right)}}{3}

    Método #3

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      x3(x+2)(x21)=x3x3+2x2x2\frac{x^{3}}{\left(x + 2\right) \left(x^{2} - 1\right)} = \frac{x^{3}}{x^{3} + 2 x^{2} - x - 2}

    2. Vuelva a escribir el integrando:

      x3x3+2x2x2=183(x+2)+12(x+1)+16(x1)\frac{x^{3}}{x^{3} + 2 x^{2} - x - 2} = 1 - \frac{8}{3 \left(x + 2\right)} + \frac{1}{2 \left(x + 1\right)} + \frac{1}{6 \left(x - 1\right)}

    3. Integramos término a término:

      1. La integral de las constantes tienen esta constante multiplicada por la variable de integración:

        1dx=x\int 1\, dx = x

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

        (83(x+2))dx=81x+2dx3\int \left(- \frac{8}{3 \left(x + 2\right)}\right)\, dx = - \frac{8 \int \frac{1}{x + 2}\, dx}{3}

        1. que u=x+2u = x + 2.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

          1. Integral 1u\frac{1}{u} es log(u)\log{\left(u \right)}.

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x+2)\log{\left(x + 2 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: 8log(x+2)3- \frac{8 \log{\left(x + 2 \right)}}{3}

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

        12(x+1)dx=1x+1dx2\int \frac{1}{2 \left(x + 1\right)}\, dx = \frac{\int \frac{1}{x + 1}\, dx}{2}

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

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

          1. Integral 1u\frac{1}{u} es log(u)\log{\left(u \right)}.

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x+1)\log{\left(x + 1 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: log(x+1)2\frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{2}

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

        16(x1)dx=1x1dx6\int \frac{1}{6 \left(x - 1\right)}\, dx = \frac{\int \frac{1}{x - 1}\, dx}{6}

        1. que u=x1u = x - 1.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

          1. Integral 1u\frac{1}{u} es log(u)\log{\left(u \right)}.

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x1)\log{\left(x - 1 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: log(x1)6\frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{6}

      El resultado es: x+log(x1)6+log(x+1)28log(x+2)3x + \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{6} + \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{2} - \frac{8 \log{\left(x + 2 \right)}}{3}

  2. Añadimos la constante de integración:

    x+log(x1)6+log(x+1)28log(x+2)3+constantx + \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{6} + \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{2} - \frac{8 \log{\left(x + 2 \right)}}{3}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

x+log(x1)6+log(x+1)28log(x+2)3+constantx + \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{6} + \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{2} - \frac{8 \log{\left(x + 2 \right)}}{3}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
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 |         3                                                            
 |        x                      log(1 + x)   8*log(2 + x)   log(-1 + x)
 | ---------------- dx = C + x + ---------- - ------------ + -----------
 | / 2    \                          2             3              6     
 | \x  - 1/*(x + 2)                                                     
 |                                                                      
/                                                                       
x3(x+2)(x21)dx=C+x+log(x1)6+log(x+1)28log(x+2)3\int \frac{x^{3}}{\left(x + 2\right) \left(x^{2} - 1\right)}\, dx = C + x + \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{6} + \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{2} - \frac{8 \log{\left(x + 2 \right)}}{3}
Gráfica
0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.90-20002000
Respuesta [src]
      pi*I
-oo - ----
       6  
iπ6-\infty - \frac{i \pi}{6}
=
=
      pi*I
-oo - ----
       6  
iπ6-\infty - \frac{i \pi}{6}
-oo - pi*i/6
Respuesta numérica [src]
-7.08315949571077
-7.08315949571077

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