Sr Examen

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Integral de 1/((x^2)(x^2-9)) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1               
  /               
 |                
 |       1        
 |  ----------- dx
 |   2 / 2    \   
 |  x *\x  - 9/   
 |                
/                 
0                 
011x2(x29)dx\int\limits_{0}^{1} \frac{1}{x^{2} \left(x^{2} - 9\right)}\, dx
Integral(1/(x^2*(x^2 - 9)), (x, 0, 1))
Solución detallada
  1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

    Método #1

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      1x2(x29)=154(x+3)+154(x3)19x2\frac{1}{x^{2} \left(x^{2} - 9\right)} = - \frac{1}{54 \left(x + 3\right)} + \frac{1}{54 \left(x - 3\right)} - \frac{1}{9 x^{2}}

    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:

        (154(x+3))dx=1x+3dx54\int \left(- \frac{1}{54 \left(x + 3\right)}\right)\, dx = - \frac{\int \frac{1}{x + 3}\, dx}{54}

        1. que u=x+3u = x + 3.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

          1. Integral 1u\frac{1}{u} es log(u)\log{\left(u \right)}.

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x+3)\log{\left(x + 3 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: log(x+3)54- \frac{\log{\left(x + 3 \right)}}{54}

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

        154(x3)dx=1x3dx54\int \frac{1}{54 \left(x - 3\right)}\, dx = \frac{\int \frac{1}{x - 3}\, dx}{54}

        1. que u=x3u = x - 3.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

          1. Integral 1u\frac{1}{u} es log(u)\log{\left(u \right)}.

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x3)\log{\left(x - 3 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: log(x3)54\frac{\log{\left(x - 3 \right)}}{54}

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

        (19x2)dx=1x2dx9\int \left(- \frac{1}{9 x^{2}}\right)\, dx = - \frac{\int \frac{1}{x^{2}}\, dx}{9}

        1. Integral xnx^{n} es xn+1n+1\frac{x^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

          1x2dx=1x\int \frac{1}{x^{2}}\, dx = - \frac{1}{x}

        Por lo tanto, el resultado es: 19x\frac{1}{9 x}

      El resultado es: log(x3)54log(x+3)54+19x\frac{\log{\left(x - 3 \right)}}{54} - \frac{\log{\left(x + 3 \right)}}{54} + \frac{1}{9 x}

    Método #2

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      1x2(x29)=1x49x2\frac{1}{x^{2} \left(x^{2} - 9\right)} = \frac{1}{x^{4} - 9 x^{2}}

    2. Vuelva a escribir el integrando:

      1x49x2=154(x+3)+154(x3)19x2\frac{1}{x^{4} - 9 x^{2}} = - \frac{1}{54 \left(x + 3\right)} + \frac{1}{54 \left(x - 3\right)} - \frac{1}{9 x^{2}}

    3. Integramos término a término:

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

        (154(x+3))dx=1x+3dx54\int \left(- \frac{1}{54 \left(x + 3\right)}\right)\, dx = - \frac{\int \frac{1}{x + 3}\, dx}{54}

        1. que u=x+3u = x + 3.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

          1. Integral 1u\frac{1}{u} es log(u)\log{\left(u \right)}.

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x+3)\log{\left(x + 3 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: log(x+3)54- \frac{\log{\left(x + 3 \right)}}{54}

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

        154(x3)dx=1x3dx54\int \frac{1}{54 \left(x - 3\right)}\, dx = \frac{\int \frac{1}{x - 3}\, dx}{54}

        1. que u=x3u = x - 3.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

          1. Integral 1u\frac{1}{u} es log(u)\log{\left(u \right)}.

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x3)\log{\left(x - 3 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: log(x3)54\frac{\log{\left(x - 3 \right)}}{54}

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

        (19x2)dx=1x2dx9\int \left(- \frac{1}{9 x^{2}}\right)\, dx = - \frac{\int \frac{1}{x^{2}}\, dx}{9}

        1. Integral xnx^{n} es xn+1n+1\frac{x^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

          1x2dx=1x\int \frac{1}{x^{2}}\, dx = - \frac{1}{x}

        Por lo tanto, el resultado es: 19x\frac{1}{9 x}

      El resultado es: log(x3)54log(x+3)54+19x\frac{\log{\left(x - 3 \right)}}{54} - \frac{\log{\left(x + 3 \right)}}{54} + \frac{1}{9 x}

    Método #3

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      1x2(x29)=1x49x2\frac{1}{x^{2} \left(x^{2} - 9\right)} = \frac{1}{x^{4} - 9 x^{2}}

    2. Vuelva a escribir el integrando:

      1x49x2=154(x+3)+154(x3)19x2\frac{1}{x^{4} - 9 x^{2}} = - \frac{1}{54 \left(x + 3\right)} + \frac{1}{54 \left(x - 3\right)} - \frac{1}{9 x^{2}}

    3. Integramos término a término:

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

        (154(x+3))dx=1x+3dx54\int \left(- \frac{1}{54 \left(x + 3\right)}\right)\, dx = - \frac{\int \frac{1}{x + 3}\, dx}{54}

        1. que u=x+3u = x + 3.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

          1. Integral 1u\frac{1}{u} es log(u)\log{\left(u \right)}.

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x+3)\log{\left(x + 3 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: log(x+3)54- \frac{\log{\left(x + 3 \right)}}{54}

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

        154(x3)dx=1x3dx54\int \frac{1}{54 \left(x - 3\right)}\, dx = \frac{\int \frac{1}{x - 3}\, dx}{54}

        1. que u=x3u = x - 3.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

          1. Integral 1u\frac{1}{u} es log(u)\log{\left(u \right)}.

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x3)\log{\left(x - 3 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: log(x3)54\frac{\log{\left(x - 3 \right)}}{54}

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

        (19x2)dx=1x2dx9\int \left(- \frac{1}{9 x^{2}}\right)\, dx = - \frac{\int \frac{1}{x^{2}}\, dx}{9}

        1. Integral xnx^{n} es xn+1n+1\frac{x^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

          1x2dx=1x\int \frac{1}{x^{2}}\, dx = - \frac{1}{x}

        Por lo tanto, el resultado es: 19x\frac{1}{9 x}

      El resultado es: log(x3)54log(x+3)54+19x\frac{\log{\left(x - 3 \right)}}{54} - \frac{\log{\left(x + 3 \right)}}{54} + \frac{1}{9 x}

  2. Ahora simplificar:

    x(log(x3)log(x+3))+654x\frac{x \left(\log{\left(x - 3 \right)} - \log{\left(x + 3 \right)}\right) + 6}{54 x}

  3. Añadimos la constante de integración:

    x(log(x3)log(x+3))+654x+constant\frac{x \left(\log{\left(x - 3 \right)} - \log{\left(x + 3 \right)}\right) + 6}{54 x}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

x(log(x3)log(x+3))+654x+constant\frac{x \left(\log{\left(x - 3 \right)} - \log{\left(x + 3 \right)}\right) + 6}{54 x}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                   
 |                                                    
 |      1               log(3 + x)    1    log(-3 + x)
 | ----------- dx = C - ---------- + --- + -----------
 |  2 / 2    \              54       9*x        54    
 | x *\x  - 9/                                        
 |                                                    
/                                                     
1x2(x29)dx=C+log(x3)54log(x+3)54+19x\int \frac{1}{x^{2} \left(x^{2} - 9\right)}\, dx = C + \frac{\log{\left(x - 3 \right)}}{54} - \frac{\log{\left(x + 3 \right)}}{54} + \frac{1}{9 x}
Gráfica
0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.90-2000000010000000
Respuesta [src]
      pi*I
-oo + ----
       54 
+iπ54-\infty + \frac{i \pi}{54}
=
=
      pi*I
-oo + ----
       54 
+iπ54-\infty + \frac{i \pi}{54}
-oo + pi*i/54
Respuesta numérica [src]
-1.53258186438733e+18
-1.53258186438733e+18

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