Sr Examen

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

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1            
  /            
 |             
 |      2      
 |     x       
 |  -------- dx
 |         6   
 |  (4 + x)    
 |             
/              
0              
01x2(x+4)6dx\int\limits_{0}^{1} \frac{x^{2}}{\left(x + 4\right)^{6}}\, dx
Integral(x^2/(4 + x)^6, (x, 0, 1))
Solución detallada
  1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

    Método #1

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      x2(x+4)6=1(x+4)48(x+4)5+16(x+4)6\frac{x^{2}}{\left(x + 4\right)^{6}} = \frac{1}{\left(x + 4\right)^{4}} - \frac{8}{\left(x + 4\right)^{5}} + \frac{16}{\left(x + 4\right)^{6}}

    2. Integramos término a término:

      1. que u=x+4u = x + 4.

        Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

        1u4du\int \frac{1}{u^{4}}\, du

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

          1u4du=13u3\int \frac{1}{u^{4}}\, du = - \frac{1}{3 u^{3}}

        Si ahora sustituir uu más en:

        13(x+4)3- \frac{1}{3 \left(x + 4\right)^{3}}

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

        (8(x+4)5)dx=81(x+4)5dx\int \left(- \frac{8}{\left(x + 4\right)^{5}}\right)\, dx = - 8 \int \frac{1}{\left(x + 4\right)^{5}}\, dx

        1. que u=x+4u = x + 4.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1u5du\int \frac{1}{u^{5}}\, du

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

            1u5du=14u4\int \frac{1}{u^{5}}\, du = - \frac{1}{4 u^{4}}

          Si ahora sustituir uu más en:

          14(x+4)4- \frac{1}{4 \left(x + 4\right)^{4}}

        Por lo tanto, el resultado es: 2(x+4)4\frac{2}{\left(x + 4\right)^{4}}

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

        16(x+4)6dx=161(x+4)6dx\int \frac{16}{\left(x + 4\right)^{6}}\, dx = 16 \int \frac{1}{\left(x + 4\right)^{6}}\, dx

        1. que u=x+4u = x + 4.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1u6du\int \frac{1}{u^{6}}\, du

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

            1u6du=15u5\int \frac{1}{u^{6}}\, du = - \frac{1}{5 u^{5}}

          Si ahora sustituir uu más en:

          15(x+4)5- \frac{1}{5 \left(x + 4\right)^{5}}

        Por lo tanto, el resultado es: 165(x+4)5- \frac{16}{5 \left(x + 4\right)^{5}}

      El resultado es: 13(x+4)3+2(x+4)4165(x+4)5- \frac{1}{3 \left(x + 4\right)^{3}} + \frac{2}{\left(x + 4\right)^{4}} - \frac{16}{5 \left(x + 4\right)^{5}}

    Método #2

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      x2(x+4)6=x2x6+24x5+240x4+1280x3+3840x2+6144x+4096\frac{x^{2}}{\left(x + 4\right)^{6}} = \frac{x^{2}}{x^{6} + 24 x^{5} + 240 x^{4} + 1280 x^{3} + 3840 x^{2} + 6144 x + 4096}

    2. Vuelva a escribir el integrando:

      x2x6+24x5+240x4+1280x3+3840x2+6144x+4096=1(x+4)48(x+4)5+16(x+4)6\frac{x^{2}}{x^{6} + 24 x^{5} + 240 x^{4} + 1280 x^{3} + 3840 x^{2} + 6144 x + 4096} = \frac{1}{\left(x + 4\right)^{4}} - \frac{8}{\left(x + 4\right)^{5}} + \frac{16}{\left(x + 4\right)^{6}}

    3. Integramos término a término:

      1. que u=x+4u = x + 4.

        Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

        1u4du\int \frac{1}{u^{4}}\, du

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

          1u4du=13u3\int \frac{1}{u^{4}}\, du = - \frac{1}{3 u^{3}}

        Si ahora sustituir uu más en:

        13(x+4)3- \frac{1}{3 \left(x + 4\right)^{3}}

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

        (8(x+4)5)dx=81(x+4)5dx\int \left(- \frac{8}{\left(x + 4\right)^{5}}\right)\, dx = - 8 \int \frac{1}{\left(x + 4\right)^{5}}\, dx

        1. que u=x+4u = x + 4.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1u5du\int \frac{1}{u^{5}}\, du

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

            1u5du=14u4\int \frac{1}{u^{5}}\, du = - \frac{1}{4 u^{4}}

          Si ahora sustituir uu más en:

          14(x+4)4- \frac{1}{4 \left(x + 4\right)^{4}}

        Por lo tanto, el resultado es: 2(x+4)4\frac{2}{\left(x + 4\right)^{4}}

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

        16(x+4)6dx=161(x+4)6dx\int \frac{16}{\left(x + 4\right)^{6}}\, dx = 16 \int \frac{1}{\left(x + 4\right)^{6}}\, dx

        1. que u=x+4u = x + 4.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1u6du\int \frac{1}{u^{6}}\, du

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

            1u6du=15u5\int \frac{1}{u^{6}}\, du = - \frac{1}{5 u^{5}}

          Si ahora sustituir uu más en:

          15(x+4)5- \frac{1}{5 \left(x + 4\right)^{5}}

        Por lo tanto, el resultado es: 165(x+4)5- \frac{16}{5 \left(x + 4\right)^{5}}

      El resultado es: 13(x+4)3+2(x+4)4165(x+4)5- \frac{1}{3 \left(x + 4\right)^{3}} + \frac{2}{\left(x + 4\right)^{4}} - \frac{16}{5 \left(x + 4\right)^{5}}

    Método #3

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      x2(x+4)6=x2x6+24x5+240x4+1280x3+3840x2+6144x+4096\frac{x^{2}}{\left(x + 4\right)^{6}} = \frac{x^{2}}{x^{6} + 24 x^{5} + 240 x^{4} + 1280 x^{3} + 3840 x^{2} + 6144 x + 4096}

    2. Vuelva a escribir el integrando:

      x2x6+24x5+240x4+1280x3+3840x2+6144x+4096=1(x+4)48(x+4)5+16(x+4)6\frac{x^{2}}{x^{6} + 24 x^{5} + 240 x^{4} + 1280 x^{3} + 3840 x^{2} + 6144 x + 4096} = \frac{1}{\left(x + 4\right)^{4}} - \frac{8}{\left(x + 4\right)^{5}} + \frac{16}{\left(x + 4\right)^{6}}

    3. Integramos término a término:

      1. que u=x+4u = x + 4.

        Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

        1u4du\int \frac{1}{u^{4}}\, du

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

          1u4du=13u3\int \frac{1}{u^{4}}\, du = - \frac{1}{3 u^{3}}

        Si ahora sustituir uu más en:

        13(x+4)3- \frac{1}{3 \left(x + 4\right)^{3}}

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

        (8(x+4)5)dx=81(x+4)5dx\int \left(- \frac{8}{\left(x + 4\right)^{5}}\right)\, dx = - 8 \int \frac{1}{\left(x + 4\right)^{5}}\, dx

        1. que u=x+4u = x + 4.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1u5du\int \frac{1}{u^{5}}\, du

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

            1u5du=14u4\int \frac{1}{u^{5}}\, du = - \frac{1}{4 u^{4}}

          Si ahora sustituir uu más en:

          14(x+4)4- \frac{1}{4 \left(x + 4\right)^{4}}

        Por lo tanto, el resultado es: 2(x+4)4\frac{2}{\left(x + 4\right)^{4}}

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

        16(x+4)6dx=161(x+4)6dx\int \frac{16}{\left(x + 4\right)^{6}}\, dx = 16 \int \frac{1}{\left(x + 4\right)^{6}}\, dx

        1. que u=x+4u = x + 4.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1u6du\int \frac{1}{u^{6}}\, du

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

            1u6du=15u5\int \frac{1}{u^{6}}\, du = - \frac{1}{5 u^{5}}

          Si ahora sustituir uu más en:

          15(x+4)5- \frac{1}{5 \left(x + 4\right)^{5}}

        Por lo tanto, el resultado es: 165(x+4)5- \frac{16}{5 \left(x + 4\right)^{5}}

      El resultado es: 13(x+4)3+2(x+4)4165(x+4)5- \frac{1}{3 \left(x + 4\right)^{3}} + \frac{2}{\left(x + 4\right)^{4}} - \frac{16}{5 \left(x + 4\right)^{5}}

  2. Ahora simplificar:

    30x5(x+4)2+7215(x+4)5\frac{30 x - 5 \left(x + 4\right)^{2} + 72}{15 \left(x + 4\right)^{5}}

  3. Añadimos la constante de integración:

    30x5(x+4)2+7215(x+4)5+constant\frac{30 x - 5 \left(x + 4\right)^{2} + 72}{15 \left(x + 4\right)^{5}}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

30x5(x+4)2+7215(x+4)5+constant\frac{30 x - 5 \left(x + 4\right)^{2} + 72}{15 \left(x + 4\right)^{5}}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                    
 |                                                     
 |     2                                               
 |    x                 2           16           1     
 | -------- dx = C + -------- - ---------- - ----------
 |        6                 4            5            3
 | (4 + x)           (4 + x)    5*(4 + x)    3*(4 + x) 
 |                                                     
/                                                      
x2(x+4)6dx=C13(x+4)3+2(x+4)4165(x+4)5\int \frac{x^{2}}{\left(x + 4\right)^{6}}\, dx = C - \frac{1}{3 \left(x + 4\right)^{3}} + \frac{2}{\left(x + 4\right)^{4}} - \frac{16}{5 \left(x + 4\right)^{5}}
Gráfica
0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.90-0.00100.0005
Respuesta [src]
  181  
-------
6000000
1816000000\frac{181}{6000000}
=
=
  181  
-------
6000000
1816000000\frac{181}{6000000}
181/6000000
Respuesta numérica [src]
3.01666666666667e-5
3.01666666666667e-5

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