Sr Examen

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Integral de Arccosx/sqrt(1-x^2) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
 cos(1)              
    /                
   |                 
   |     acos(x)     
   |   ----------- dx
   |      ________   
   |     /      2    
   |   \/  1 - x     
   |                 
  /                  
  0                  
0cos(1)acos(x)1x2dx\int\limits_{0}^{\cos{\left(1 \right)}} \frac{\operatorname{acos}{\left(x \right)}}{\sqrt{1 - x^{2}}}\, dx
Integral(acos(x)/sqrt(1 - x^2), (x, 0, cos(1)))
Solución detallada
  1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

    Método #1

    1. que u=acos(x)u = \operatorname{acos}{\left(x \right)}.

      Luego que du=dx1x2du = - \frac{dx}{\sqrt{1 - x^{2}}} y ponemos du- du:

      (u)du\int \left(- u\right)\, du

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

        udu=udu\int u\, du = - \int u\, du

        1. Integral unu^{n} es un+1n+1\frac{u^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

          udu=u22\int u\, du = \frac{u^{2}}{2}

        Por lo tanto, el resultado es: u22- \frac{u^{2}}{2}

      Si ahora sustituir uu más en:

      acos2(x)2- \frac{\operatorname{acos}^{2}{\left(x \right)}}{2}

    Método #2

    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)=acos(x)u{\left(x \right)} = \operatorname{acos}{\left(x \right)} y que dv(x)=11x2\operatorname{dv}{\left(x \right)} = \frac{1}{\sqrt{1 - x^{2}}}.

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

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

        ArcsinRule(context=1/sqrt(1 - x**2), symbol=x)

      Ahora resolvemos podintegral.

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

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

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

        ArcsinRule(context=1/sqrt(1 - x**2), symbol=x)

      Ahora resolvemos podintegral.

    3. 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)=11x2\operatorname{dv}{\left(x \right)} = \frac{1}{\sqrt{1 - x^{2}}}.

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

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

        ArcsinRule(context=1/sqrt(1 - x**2), symbol=x)

      Ahora resolvemos podintegral.

    4. 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)=11x2\operatorname{dv}{\left(x \right)} = \frac{1}{\sqrt{1 - x^{2}}}.

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

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

        ArcsinRule(context=1/sqrt(1 - x**2), symbol=x)

      Ahora resolvemos podintegral.

    5. 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)=11x2\operatorname{dv}{\left(x \right)} = \frac{1}{\sqrt{1 - x^{2}}}.

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

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

        ArcsinRule(context=1/sqrt(1 - x**2), symbol=x)

      Ahora resolvemos podintegral.

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

      (asin(x)1x2)dx=asin(x)1x2dx\int \left(- \frac{\operatorname{asin}{\left(x \right)}}{\sqrt{1 - x^{2}}}\right)\, dx = - \int \frac{\operatorname{asin}{\left(x \right)}}{\sqrt{1 - x^{2}}}\, dx

      1. que u=asin(x)u = \operatorname{asin}{\left(x \right)}.

        Luego que du=dx1x2du = \frac{dx}{\sqrt{1 - x^{2}}} y ponemos dudu:

        udu\int u\, du

        1. Integral unu^{n} es un+1n+1\frac{u^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

          udu=u22\int u\, du = \frac{u^{2}}{2}

        Si ahora sustituir uu más en:

        asin2(x)2\frac{\operatorname{asin}^{2}{\left(x \right)}}{2}

      Por lo tanto, el resultado es: asin2(x)2- \frac{\operatorname{asin}^{2}{\left(x \right)}}{2}

  2. Añadimos la constante de integración:

    acos2(x)2+constant- \frac{\operatorname{acos}^{2}{\left(x \right)}}{2}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

acos2(x)2+constant- \frac{\operatorname{acos}^{2}{\left(x \right)}}{2}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                             
 |                          2   
 |   acos(x)            acos (x)
 | ----------- dx = C - --------
 |    ________             2    
 |   /      2                   
 | \/  1 - x                    
 |                              
/                               
acos(x)1x2dx=Cacos2(x)2\int \frac{\operatorname{acos}{\left(x \right)}}{\sqrt{1 - x^{2}}}\, dx = C - \frac{\operatorname{acos}^{2}{\left(x \right)}}{2}
Gráfica
0.000.050.100.150.200.250.300.350.400.450.505-5
Respuesta [src]
        2
  1   pi 
- - + ---
  2    8 
12+π28- \frac{1}{2} + \frac{\pi^{2}}{8}
=
=
        2
  1   pi 
- - + ---
  2    8 
12+π28- \frac{1}{2} + \frac{\pi^{2}}{8}
-1/2 + pi^2/8
Respuesta numérica [src]
0.73370055013617
0.73370055013617

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