Sr Examen

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Integral de 1/(x*(x-3)^2) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1              
  /              
 |               
 |      1        
 |  ---------- dx
 |           2   
 |  x*(x - 3)    
 |               
/                
0                
011x(x3)2dx\int\limits_{0}^{1} \frac{1}{x \left(x - 3\right)^{2}}\, dx
Integral(1/(x*(x - 3)^2), (x, 0, 1))
Solución detallada
  1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

    Método #1

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      1x(x3)2=19(x3)+13(x3)2+19x\frac{1}{x \left(x - 3\right)^{2}} = - \frac{1}{9 \left(x - 3\right)} + \frac{1}{3 \left(x - 3\right)^{2}} + \frac{1}{9 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:

        (19(x3))dx=1x3dx9\int \left(- \frac{1}{9 \left(x - 3\right)}\right)\, dx = - \frac{\int \frac{1}{x - 3}\, dx}{9}

        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)9- \frac{\log{\left(x - 3 \right)}}{9}

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

        13(x3)2dx=1(x3)2dx3\int \frac{1}{3 \left(x - 3\right)^{2}}\, dx = \frac{\int \frac{1}{\left(x - 3\right)^{2}}\, dx}{3}

        1. que u=x3u = x - 3.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1u2du\int \frac{1}{u^{2}}\, du

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

            1u2du=1u\int \frac{1}{u^{2}}\, du = - \frac{1}{u}

          Si ahora sustituir uu más en:

          1x3- \frac{1}{x - 3}

        Por lo tanto, el resultado es: 13(x3)- \frac{1}{3 \left(x - 3\right)}

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

        19xdx=1xdx9\int \frac{1}{9 x}\, dx = \frac{\int \frac{1}{x}\, dx}{9}

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

        Por lo tanto, el resultado es: log(x)9\frac{\log{\left(x \right)}}{9}

      El resultado es: log(x)9log(x3)913(x3)\frac{\log{\left(x \right)}}{9} - \frac{\log{\left(x - 3 \right)}}{9} - \frac{1}{3 \left(x - 3\right)}

    Método #2

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      1x(x3)2=1x36x2+9x\frac{1}{x \left(x - 3\right)^{2}} = \frac{1}{x^{3} - 6 x^{2} + 9 x}

    2. Vuelva a escribir el integrando:

      1x36x2+9x=19(x3)+13(x3)2+19x\frac{1}{x^{3} - 6 x^{2} + 9 x} = - \frac{1}{9 \left(x - 3\right)} + \frac{1}{3 \left(x - 3\right)^{2}} + \frac{1}{9 x}

    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:

        (19(x3))dx=1x3dx9\int \left(- \frac{1}{9 \left(x - 3\right)}\right)\, dx = - \frac{\int \frac{1}{x - 3}\, dx}{9}

        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)9- \frac{\log{\left(x - 3 \right)}}{9}

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

        13(x3)2dx=1(x3)2dx3\int \frac{1}{3 \left(x - 3\right)^{2}}\, dx = \frac{\int \frac{1}{\left(x - 3\right)^{2}}\, dx}{3}

        1. que u=x3u = x - 3.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1u2du\int \frac{1}{u^{2}}\, du

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

            1u2du=1u\int \frac{1}{u^{2}}\, du = - \frac{1}{u}

          Si ahora sustituir uu más en:

          1x3- \frac{1}{x - 3}

        Por lo tanto, el resultado es: 13(x3)- \frac{1}{3 \left(x - 3\right)}

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

        19xdx=1xdx9\int \frac{1}{9 x}\, dx = \frac{\int \frac{1}{x}\, dx}{9}

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

        Por lo tanto, el resultado es: log(x)9\frac{\log{\left(x \right)}}{9}

      El resultado es: log(x)9log(x3)913(x3)\frac{\log{\left(x \right)}}{9} - \frac{\log{\left(x - 3 \right)}}{9} - \frac{1}{3 \left(x - 3\right)}

    Método #3

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      1x(x3)2=1x36x2+9x\frac{1}{x \left(x - 3\right)^{2}} = \frac{1}{x^{3} - 6 x^{2} + 9 x}

    2. Vuelva a escribir el integrando:

      1x36x2+9x=19(x3)+13(x3)2+19x\frac{1}{x^{3} - 6 x^{2} + 9 x} = - \frac{1}{9 \left(x - 3\right)} + \frac{1}{3 \left(x - 3\right)^{2}} + \frac{1}{9 x}

    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:

        (19(x3))dx=1x3dx9\int \left(- \frac{1}{9 \left(x - 3\right)}\right)\, dx = - \frac{\int \frac{1}{x - 3}\, dx}{9}

        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)9- \frac{\log{\left(x - 3 \right)}}{9}

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

        13(x3)2dx=1(x3)2dx3\int \frac{1}{3 \left(x - 3\right)^{2}}\, dx = \frac{\int \frac{1}{\left(x - 3\right)^{2}}\, dx}{3}

        1. que u=x3u = x - 3.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1u2du\int \frac{1}{u^{2}}\, du

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

            1u2du=1u\int \frac{1}{u^{2}}\, du = - \frac{1}{u}

          Si ahora sustituir uu más en:

          1x3- \frac{1}{x - 3}

        Por lo tanto, el resultado es: 13(x3)- \frac{1}{3 \left(x - 3\right)}

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

        19xdx=1xdx9\int \frac{1}{9 x}\, dx = \frac{\int \frac{1}{x}\, dx}{9}

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

        Por lo tanto, el resultado es: log(x)9\frac{\log{\left(x \right)}}{9}

      El resultado es: log(x)9log(x3)913(x3)\frac{\log{\left(x \right)}}{9} - \frac{\log{\left(x - 3 \right)}}{9} - \frac{1}{3 \left(x - 3\right)}

  2. Ahora simplificar:

    (x3)(log(x)log(x3))39(x3)\frac{\left(x - 3\right) \left(\log{\left(x \right)} - \log{\left(x - 3 \right)}\right) - 3}{9 \left(x - 3\right)}

  3. Añadimos la constante de integración:

    (x3)(log(x)log(x3))39(x3)+constant\frac{\left(x - 3\right) \left(\log{\left(x \right)} - \log{\left(x - 3 \right)}\right) - 3}{9 \left(x - 3\right)}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

(x3)(log(x)log(x3))39(x3)+constant\frac{\left(x - 3\right) \left(\log{\left(x \right)} - \log{\left(x - 3 \right)}\right) - 3}{9 \left(x - 3\right)}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                     
 |                                                      
 |     1                   1        log(-3 + x)   log(x)
 | ---------- dx = C - ---------- - ----------- + ------
 |          2          3*(-3 + x)        9          9   
 | x*(x - 3)                                            
 |                                                      
/                                                       
1x(x3)2dx=C+log(x)9log(x3)913(x3)\int \frac{1}{x \left(x - 3\right)^{2}}\, dx = C + \frac{\log{\left(x \right)}}{9} - \frac{\log{\left(x - 3 \right)}}{9} - \frac{1}{3 \left(x - 3\right)}
Gráfica
0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.9001000
Respuesta [src]
     pi*I
oo - ----
      9  
iπ9\infty - \frac{i \pi}{9}
=
=
     pi*I
oo - ----
      9  
iπ9\infty - \frac{i \pi}{9}
oo - pi*i/9
Respuesta numérica [src]
4.99954569356678
4.99954569356678

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