Sr Examen

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

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
 oo                    
  /                    
 |                     
 |  /         2\       
 |  |        x |  -x   
 |  |1 + x + --|*E   dx
 |  \        2 /       
 |                     
/                      
0                      
0ex(x22+(x+1))dx\int\limits_{0}^{\infty} e^{- x} \left(\frac{x^{2}}{2} + \left(x + 1\right)\right)\, dx
Integral((1 + x + x^2/2)*E^(-x), (x, 0, oo))
Solución detallada
  1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

    Método #1

    1. que u=xu = - x.

      Luego que du=dxdu = - dx y ponemos dudu:

      (u2eu2+ueueu)du\int \left(- \frac{u^{2} e^{u}}{2} + u e^{u} - e^{u}\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:

          (u2eu2)du=u2eudu2\int \left(- \frac{u^{2} e^{u}}{2}\right)\, du = - \frac{\int u^{2} e^{u}\, du}{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(u)=u2u{\left(u \right)} = u^{2} y que dv(u)=eu\operatorname{dv}{\left(u \right)} = e^{u}.

            Entonces du(u)=2u\operatorname{du}{\left(u \right)} = 2 u.

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

            1. La integral de la función exponencial es la mesma.

              eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

            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(u)=2uu{\left(u \right)} = 2 u y que dv(u)=eu\operatorname{dv}{\left(u \right)} = e^{u}.

            Entonces du(u)=2\operatorname{du}{\left(u \right)} = 2.

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

            1. La integral de la función exponencial es la mesma.

              eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

            Ahora resolvemos podintegral.

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

            2eudu=2eudu\int 2 e^{u}\, du = 2 \int e^{u}\, du

            1. La integral de la función exponencial es la mesma.

              eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

            Por lo tanto, el resultado es: 2eu2 e^{u}

          Por lo tanto, el resultado es: u2eu2+ueueu- \frac{u^{2} e^{u}}{2} + u e^{u} - e^{u}

        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)=uu{\left(u \right)} = u y que dv(u)=eu\operatorname{dv}{\left(u \right)} = e^{u}.

          Entonces du(u)=1\operatorname{du}{\left(u \right)} = 1.

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

          1. La integral de la función exponencial es la mesma.

            eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

          Ahora resolvemos podintegral.

        2. La integral de la función exponencial es la mesma.

          eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

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

          (eu)du=eudu\int \left(- e^{u}\right)\, du = - \int e^{u}\, du

          1. La integral de la función exponencial es la mesma.

            eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

          Por lo tanto, el resultado es: eu- e^{u}

        El resultado es: u2eu2+2ueu3eu- \frac{u^{2} e^{u}}{2} + 2 u e^{u} - 3 e^{u}

      Si ahora sustituir uu más en:

      x2ex22xex3ex- \frac{x^{2} e^{- x}}{2} - 2 x e^{- x} - 3 e^{- x}

    Método #2

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      ex(x22+(x+1))=(x2+2x+2)ex2e^{- x} \left(\frac{x^{2}}{2} + \left(x + 1\right)\right) = \frac{\left(x^{2} + 2 x + 2\right) e^{- x}}{2}

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

      (x2+2x+2)ex2dx=(x2+2x+2)exdx2\int \frac{\left(x^{2} + 2 x + 2\right) e^{- x}}{2}\, dx = \frac{\int \left(x^{2} + 2 x + 2\right) e^{- x}\, dx}{2}

      1. que u=xu = - x.

        Luego que du=dxdu = - dx y ponemos dudu:

        (u2eu+2ueu2eu)du\int \left(- u^{2} e^{u} + 2 u e^{u} - 2 e^{u}\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:

            (u2eu)du=u2eudu\int \left(- u^{2} e^{u}\right)\, du = - \int u^{2} e^{u}\, du

            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)=u2u{\left(u \right)} = u^{2} y que dv(u)=eu\operatorname{dv}{\left(u \right)} = e^{u}.

              Entonces du(u)=2u\operatorname{du}{\left(u \right)} = 2 u.

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

              1. La integral de la función exponencial es la mesma.

                eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

              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(u)=2uu{\left(u \right)} = 2 u y que dv(u)=eu\operatorname{dv}{\left(u \right)} = e^{u}.

              Entonces du(u)=2\operatorname{du}{\left(u \right)} = 2.

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

              1. La integral de la función exponencial es la mesma.

                eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

              Ahora resolvemos podintegral.

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

              2eudu=2eudu\int 2 e^{u}\, du = 2 \int e^{u}\, du

              1. La integral de la función exponencial es la mesma.

                eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

              Por lo tanto, el resultado es: 2eu2 e^{u}

            Por lo tanto, el resultado es: u2eu+2ueu2eu- u^{2} e^{u} + 2 u e^{u} - 2 e^{u}

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

            2ueudu=2ueudu\int 2 u e^{u}\, du = 2 \int u e^{u}\, du

            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)=uu{\left(u \right)} = u y que dv(u)=eu\operatorname{dv}{\left(u \right)} = e^{u}.

              Entonces du(u)=1\operatorname{du}{\left(u \right)} = 1.

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

              1. La integral de la función exponencial es la mesma.

                eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

              Ahora resolvemos podintegral.

            2. La integral de la función exponencial es la mesma.

              eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

            Por lo tanto, el resultado es: 2ueu2eu2 u e^{u} - 2 e^{u}

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

            (2eu)du=2eudu\int \left(- 2 e^{u}\right)\, du = - 2 \int e^{u}\, du

            1. La integral de la función exponencial es la mesma.

              eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

            Por lo tanto, el resultado es: 2eu- 2 e^{u}

          El resultado es: u2eu+4ueu6eu- u^{2} e^{u} + 4 u e^{u} - 6 e^{u}

        Si ahora sustituir uu más en:

        x2ex4xex6ex- x^{2} e^{- x} - 4 x e^{- x} - 6 e^{- x}

      Por lo tanto, el resultado es: x2ex22xex3ex- \frac{x^{2} e^{- x}}{2} - 2 x e^{- x} - 3 e^{- x}

    Método #3

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      ex(x22+(x+1))=x2ex2+xex+exe^{- x} \left(\frac{x^{2}}{2} + \left(x + 1\right)\right) = \frac{x^{2} e^{- x}}{2} + x e^{- x} + e^{- x}

    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:

        x2ex2dx=x2exdx2\int \frac{x^{2} e^{- x}}{2}\, dx = \frac{\int x^{2} e^{- x}\, dx}{2}

        1. que u=xu = - x.

          Luego que du=dxdu = - dx y ponemos du- du:

          (u2eu)du\int \left(- u^{2} e^{u}\right)\, du

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

            u2eudu=u2eudu\int u^{2} e^{u}\, du = - \int u^{2} e^{u}\, du

            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)=u2u{\left(u \right)} = u^{2} y que dv(u)=eu\operatorname{dv}{\left(u \right)} = e^{u}.

              Entonces du(u)=2u\operatorname{du}{\left(u \right)} = 2 u.

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

              1. La integral de la función exponencial es la mesma.

                eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

              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(u)=2uu{\left(u \right)} = 2 u y que dv(u)=eu\operatorname{dv}{\left(u \right)} = e^{u}.

              Entonces du(u)=2\operatorname{du}{\left(u \right)} = 2.

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

              1. La integral de la función exponencial es la mesma.

                eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

              Ahora resolvemos podintegral.

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

              2eudu=2eudu\int 2 e^{u}\, du = 2 \int e^{u}\, du

              1. La integral de la función exponencial es la mesma.

                eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

              Por lo tanto, el resultado es: 2eu2 e^{u}

            Por lo tanto, el resultado es: u2eu+2ueu2eu- u^{2} e^{u} + 2 u e^{u} - 2 e^{u}

          Si ahora sustituir uu más en:

          x2ex2xex2ex- x^{2} e^{- x} - 2 x e^{- x} - 2 e^{- x}

        Por lo tanto, el resultado es: x2ex2xexex- \frac{x^{2} e^{- x}}{2} - x e^{- x} - e^{- x}

      1. que u=xu = - x.

        Luego que du=dxdu = - dx y ponemos dudu:

        ueudu\int u e^{u}\, du

        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)=uu{\left(u \right)} = u y que dv(u)=eu\operatorname{dv}{\left(u \right)} = e^{u}.

          Entonces du(u)=1\operatorname{du}{\left(u \right)} = 1.

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

          1. La integral de la función exponencial es la mesma.

            eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

          Ahora resolvemos podintegral.

        2. La integral de la función exponencial es la mesma.

          eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

        Si ahora sustituir uu más en:

        xexex- x e^{- x} - e^{- x}

      1. que u=xu = - x.

        Luego que du=dxdu = - dx y ponemos du- du:

        (eu)du\int \left(- e^{u}\right)\, du

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

          False\text{False}

          1. La integral de la función exponencial es la mesma.

            eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

          Por lo tanto, el resultado es: eu- e^{u}

        Si ahora sustituir uu más en:

        ex- e^{- x}

      El resultado es: x2ex22xex3ex- \frac{x^{2} e^{- x}}{2} - 2 x e^{- x} - 3 e^{- x}

  2. Ahora simplificar:

    (x2+4x+6)ex2- \frac{\left(x^{2} + 4 x + 6\right) e^{- x}}{2}

  3. Añadimos la constante de integración:

    (x2+4x+6)ex2+constant- \frac{\left(x^{2} + 4 x + 6\right) e^{- x}}{2}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

(x2+4x+6)ex2+constant- \frac{\left(x^{2} + 4 x + 6\right) e^{- x}}{2}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                  
 |                                                   
 | /         2\                                 2  -x
 | |        x |  -x             -x        -x   x *e  
 | |1 + x + --|*E   dx = C - 3*e   - 2*x*e   - ------
 | \        2 /                                  2   
 |                                                   
/                                                    
ex(x22+(x+1))dx=Cx2ex22xex3ex\int e^{- x} \left(\frac{x^{2}}{2} + \left(x + 1\right)\right)\, dx = C - \frac{x^{2} e^{- x}}{2} - 2 x e^{- x} - 3 e^{- x}
Gráfica
0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.905-5
Respuesta [src]
3
33
=
=
3
33
3

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