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Integral de (1-4*x)^(1/3)*ln(1-4*x) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1                            
  /                            
 |                             
 |  3 _________                
 |  \/ 1 - 4*x *log(1 - 4*x) dx
 |                             
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0                              
0114x3log(14x)dx\int\limits_{0}^{1} \sqrt[3]{1 - 4 x} \log{\left(1 - 4 x \right)}\, dx
Integral((1 - 4*x)^(1/3)*log(1 - 4*x), (x, 0, 1))
Solución detallada
  1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

    Método #1

    1. que u=14x3u = \sqrt[3]{1 - 4 x}.

      Luego que du=4dx3(14x)23du = - \frac{4 dx}{3 \left(1 - 4 x\right)^{\frac{2}{3}}} y ponemos dudu:

      (3(14u34)log(u3)3log(u3)4)du\int \left(3 \left(\frac{1}{4} - \frac{u^{3}}{4}\right) \log{\left(u^{3} \right)} - \frac{3 \log{\left(u^{3} \right)}}{4}\right)\, du

      1. Integramos término a término:

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

          3(14u34)log(u3)du=3(14u34)log(u3)du\int 3 \left(\frac{1}{4} - \frac{u^{3}}{4}\right) \log{\left(u^{3} \right)}\, du = 3 \int \left(\frac{1}{4} - \frac{u^{3}}{4}\right) \log{\left(u^{3} \right)}\, du

          1. Vuelva a escribir el integrando:

            (14u34)log(u3)=u3log(u3)4+log(u3)4\left(\frac{1}{4} - \frac{u^{3}}{4}\right) \log{\left(u^{3} \right)} = - \frac{u^{3} \log{\left(u^{3} \right)}}{4} + \frac{\log{\left(u^{3} \right)}}{4}

          2. Integramos término a término:

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

              (u3log(u3)4)du=u3log(u3)du4\int \left(- \frac{u^{3} \log{\left(u^{3} \right)}}{4}\right)\, du = - \frac{\int u^{3} \log{\left(u^{3} \right)}\, du}{4}

              1. Usamos la integración por partes:

                udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

                que u(u)=log(u3)u{\left(u \right)} = \log{\left(u^{3} \right)} y que dv(u)=u3\operatorname{dv}{\left(u \right)} = u^{3}.

                Entonces du(u)=3u\operatorname{du}{\left(u \right)} = \frac{3}{u}.

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

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

                  u3du=u44\int u^{3}\, du = \frac{u^{4}}{4}

                Ahora resolvemos podintegral.

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

                3u34du=3u3du4\int \frac{3 u^{3}}{4}\, du = \frac{3 \int u^{3}\, du}{4}

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

                  u3du=u44\int u^{3}\, du = \frac{u^{4}}{4}

                Por lo tanto, el resultado es: 3u416\frac{3 u^{4}}{16}

              Por lo tanto, el resultado es: u4log(u3)16+3u464- \frac{u^{4} \log{\left(u^{3} \right)}}{16} + \frac{3 u^{4}}{64}

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

              log(u3)4du=log(u3)du4\int \frac{\log{\left(u^{3} \right)}}{4}\, du = \frac{\int \log{\left(u^{3} \right)}\, du}{4}

              1. Usamos la integración por partes:

                udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

                que u(u)=log(u3)u{\left(u \right)} = \log{\left(u^{3} \right)} y que dv(u)=1\operatorname{dv}{\left(u \right)} = 1.

                Entonces du(u)=3u\operatorname{du}{\left(u \right)} = \frac{3}{u}.

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

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

                  1du=u\int 1\, du = u

                Ahora resolvemos podintegral.

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

                3du=3u\int 3\, du = 3 u

              Por lo tanto, el resultado es: ulog(u3)43u4\frac{u \log{\left(u^{3} \right)}}{4} - \frac{3 u}{4}

            El resultado es: u4log(u3)16+3u464+ulog(u3)43u4- \frac{u^{4} \log{\left(u^{3} \right)}}{16} + \frac{3 u^{4}}{64} + \frac{u \log{\left(u^{3} \right)}}{4} - \frac{3 u}{4}

          Por lo tanto, el resultado es: 3u4log(u3)16+9u464+3ulog(u3)49u4- \frac{3 u^{4} \log{\left(u^{3} \right)}}{16} + \frac{9 u^{4}}{64} + \frac{3 u \log{\left(u^{3} \right)}}{4} - \frac{9 u}{4}

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

          (3log(u3)4)du=3log(u3)du4\int \left(- \frac{3 \log{\left(u^{3} \right)}}{4}\right)\, du = - \frac{3 \int \log{\left(u^{3} \right)}\, du}{4}

          1. Usamos la integración por partes:

            udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

            que u(u)=log(u3)u{\left(u \right)} = \log{\left(u^{3} \right)} y que dv(u)=1\operatorname{dv}{\left(u \right)} = 1.

            Entonces du(u)=3u\operatorname{du}{\left(u \right)} = \frac{3}{u}.

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

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

              1du=u\int 1\, du = u

            Ahora resolvemos podintegral.

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

            3du=3u\int 3\, du = 3 u

          Por lo tanto, el resultado es: 3ulog(u3)4+9u4- \frac{3 u \log{\left(u^{3} \right)}}{4} + \frac{9 u}{4}

        El resultado es: 3u4log(u3)16+9u464- \frac{3 u^{4} \log{\left(u^{3} \right)}}{16} + \frac{9 u^{4}}{64}

      Si ahora sustituir uu más en:

      3(14x)43log(14x)16+9(14x)4364- \frac{3 \left(1 - 4 x\right)^{\frac{4}{3}} \log{\left(1 - 4 x \right)}}{16} + \frac{9 \left(1 - 4 x\right)^{\frac{4}{3}}}{64}

    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)=log(14x)u{\left(x \right)} = \log{\left(1 - 4 x \right)} y que dv(x)=14x3\operatorname{dv}{\left(x \right)} = \sqrt[3]{1 - 4 x}.

      Entonces du(x)=414x\operatorname{du}{\left(x \right)} = - \frac{4}{1 - 4 x}.

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

      1. que u=14xu = 1 - 4 x.

        Luego que du=4dxdu = - 4 dx y ponemos du4- \frac{du}{4}:

        (u34)du\int \left(- \frac{\sqrt[3]{u}}{4}\right)\, du

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

          u3du=u3du4\int \sqrt[3]{u}\, du = - \frac{\int \sqrt[3]{u}\, du}{4}

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

            u3du=3u434\int \sqrt[3]{u}\, du = \frac{3 u^{\frac{4}{3}}}{4}

          Por lo tanto, el resultado es: 3u4316- \frac{3 u^{\frac{4}{3}}}{16}

        Si ahora sustituir uu más en:

        3(14x)4316- \frac{3 \left(1 - 4 x\right)^{\frac{4}{3}}}{16}

      Ahora resolvemos podintegral.

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

      314x34dx=314x3dx4\int \frac{3 \sqrt[3]{1 - 4 x}}{4}\, dx = \frac{3 \int \sqrt[3]{1 - 4 x}\, dx}{4}

      1. que u=14xu = 1 - 4 x.

        Luego que du=4dxdu = - 4 dx y ponemos du4- \frac{du}{4}:

        (u34)du\int \left(- \frac{\sqrt[3]{u}}{4}\right)\, du

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

          u3du=u3du4\int \sqrt[3]{u}\, du = - \frac{\int \sqrt[3]{u}\, du}{4}

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

            u3du=3u434\int \sqrt[3]{u}\, du = \frac{3 u^{\frac{4}{3}}}{4}

          Por lo tanto, el resultado es: 3u4316- \frac{3 u^{\frac{4}{3}}}{16}

        Si ahora sustituir uu más en:

        3(14x)4316- \frac{3 \left(1 - 4 x\right)^{\frac{4}{3}}}{16}

      Por lo tanto, el resultado es: 9(14x)4364- \frac{9 \left(1 - 4 x\right)^{\frac{4}{3}}}{64}

  2. Ahora simplificar:

    3(14x)43(34log(14x))64\frac{3 \left(1 - 4 x\right)^{\frac{4}{3}} \left(3 - 4 \log{\left(1 - 4 x \right)}\right)}{64}

  3. Añadimos la constante de integración:

    3(14x)43(34log(14x))64+constant\frac{3 \left(1 - 4 x\right)^{\frac{4}{3}} \left(3 - 4 \log{\left(1 - 4 x \right)}\right)}{64}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

3(14x)43(34log(14x))64+constant\frac{3 \left(1 - 4 x\right)^{\frac{4}{3}} \left(3 - 4 \log{\left(1 - 4 x \right)}\right)}{64}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                                              
 |                                              4/3              4/3             
 | 3 _________                       9*(1 - 4*x)      3*(1 - 4*x)   *log(1 - 4*x)
 | \/ 1 - 4*x *log(1 - 4*x) dx = C + -------------- - ---------------------------
 |                                         64                      16            
/                                                                                
14x3log(14x)dx=C3(14x)43log(14x)16+9(14x)4364\int \sqrt[3]{1 - 4 x} \log{\left(1 - 4 x \right)}\, dx = C - \frac{3 \left(1 - 4 x\right)^{\frac{4}{3}} \log{\left(1 - 4 x \right)}}{16} + \frac{9 \left(1 - 4 x\right)^{\frac{4}{3}}}{64}
Respuesta numérica [src]
(-2.20484592677902 + 1.52152178624819j)
(-2.20484592677902 + 1.52152178624819j)

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