Sr Examen

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Integral de (5x-2)/(4x^2-2x+1) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1                  
  /                  
 |                   
 |     5*x - 2       
 |  -------------- dx
 |     2             
 |  4*x  - 2*x + 1   
 |                   
/                    
0                    
$$\int\limits_{0}^{1} \frac{5 x - 2}{\left(4 x^{2} - 2 x\right) + 1}\, dx$$
Integral((5*x - 2)/(4*x^2 - 2*x + 1), (x, 0, 1))
Solución detallada
Tenemos el integral:
  /                 
 |                  
 |    5*x - 2       
 | -------------- dx
 |    2             
 | 4*x  - 2*x + 1   
 |                  
/                   
Reescribimos la función subintegral
                     4*2*x - 2                               
                 5*--------------            / -3  \         
                      2                      |-----|         
   5*x - 2         4*x  - 2*x + 1            \4*3/4/         
-------------- = ---------------- + -------------------------
   2                    8                               2    
4*x  - 2*x + 1                      /     ___       ___\     
                                    |-4*\/ 3      \/ 3 |     
                                    |--------*x + -----|  + 1
                                    \   3           3  /     
o
  /                   
 |                    
 |    5*x - 2         
 | -------------- dx  
 |    2              =
 | 4*x  - 2*x + 1     
 |                    
/                     
  
                                        /                 
                                       |                  
                                       |   4*2*x - 2      
                                    5* | -------------- dx
                                       |    2             
    /                                  | 4*x  - 2*x + 1   
   |                                   |                  
   |             1                    /                   
-  | ------------------------- dx + ----------------------
   |                     2                    8           
   | /     ___       ___\                                 
   | |-4*\/ 3      \/ 3 |                                 
   | |--------*x + -----|  + 1                            
   | \   3           3  /                                 
   |                                                      
  /                                                       
En integral
    /                 
   |                  
   |   4*2*x - 2      
5* | -------------- dx
   |    2             
   | 4*x  - 2*x + 1   
   |                  
  /                   
----------------------
          8           
hacemos el cambio
              2
u = -2*x + 4*x 
entonces
integral =
    /                       
   |                        
   |   1                    
5* | ----- du               
   | 1 + u                  
   |                        
  /             5*log(1 + u)
------------- = ------------
      8              8      
hacemos cambio inverso
    /                                         
   |                                          
   |   4*2*x - 2                              
5* | -------------- dx                        
   |    2                                     
   | 4*x  - 2*x + 1                           
   |                          /             2\
  /                      5*log\1 - 2*x + 4*x /
---------------------- = ---------------------
          8                        8          
En integral
   /                            
  |                             
  |             1               
- | ------------------------- dx
  |                     2       
  | /     ___       ___\        
  | |-4*\/ 3      \/ 3 |        
  | |--------*x + -----|  + 1   
  | \   3           3  /        
  |                             
 /                              
hacemos el cambio
      ___         ___
    \/ 3    4*x*\/ 3 
v = ----- - ---------
      3         3    
entonces
integral =
   /                    
  |                     
  |   1                 
- | ------ dv = -atan(v)
  |      2              
  | 1 + v               
  |                     
 /                      
hacemos cambio inverso
                                              /    ___         ___\ 
   /                                  ___     |  \/ 3    4*x*\/ 3 | 
  |                                -\/ 3 *atan|- ----- + ---------| 
  |             1                             \    3         3    / 
- | ------------------------- dx = ---------------------------------
  |                     2                          4                
  | /     ___       ___\                                            
  | |-4*\/ 3      \/ 3 |                                            
  | |--------*x + -----|  + 1                                       
  | \   3           3  /                                            
  |                                                                 
 /                                                                  
La solución:
                                  /    ___         ___\
         /1    2   x\     ___     |  \/ 3    4*x*\/ 3 |
    5*log|- + x  - -|   \/ 3 *atan|- ----- + ---------|
         \4        2/             \    3         3    /
C + ----------------- - -------------------------------
            8                          4               
Respuesta (Indefinida) [src]
                                                             /    ___           \
  /                                                  ___     |4*\/ 3 *(-1/4 + x)|
 |                              /             2\   \/ 3 *atan|------------------|
 |    5*x - 2              5*log\1 - 2*x + 4*x /             \        3         /
 | -------------- dx = C + --------------------- - ------------------------------
 |    2                              8                           4               
 | 4*x  - 2*x + 1                                                                
 |                                                                               
/                                                                                
$$\int \frac{5 x - 2}{\left(4 x^{2} - 2 x\right) + 1}\, dx = C + \frac{5 \log{\left(4 x^{2} - 2 x + 1 \right)}}{8} - \frac{\sqrt{3} \operatorname{atan}{\left(\frac{4 \sqrt{3} \left(x - \frac{1}{4}\right)}{3} \right)}}{4}$$
Gráfica
Respuesta [src]
                             ___
5*log(4)   5*log(3/4)   pi*\/ 3 
-------- + ---------- - --------
   8           8           8    
$$- \frac{\sqrt{3} \pi}{8} + \frac{5 \log{\left(\frac{3}{4} \right)}}{8} + \frac{5 \log{\left(4 \right)}}{8}$$
=
=
                             ___
5*log(4)   5*log(3/4)   pi*\/ 3 
-------- + ---------- - --------
   8           8           8    
$$- \frac{\sqrt{3} \pi}{8} + \frac{5 \log{\left(\frac{3}{4} \right)}}{8} + \frac{5 \log{\left(4 \right)}}{8}$$
5*log(4)/8 + 5*log(3/4)/8 - pi*sqrt(3)/8
Respuesta numérica [src]
0.00645791882973686
0.00645791882973686

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