Sr Examen

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

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1                
  /                
 |                 
 |     -x - 5      
 |  ------------ dx
 |   2             
 |  x  + 2*x + 5   
 |                 
/                  
0                  
$$\int\limits_{0}^{1} \frac{- x - 5}{\left(x^{2} + 2 x\right) + 5}\, dx$$
Integral((-x - 5)/(x^2 + 2*x + 5), (x, 0, 1))
Solución detallada
Tenemos el integral:
  /               
 |                
 |    -x - 5      
 | ------------ dx
 |  2             
 | x  + 2*x + 5   
 |                
/                 
Reescribimos la función subintegral
                 /  2*x + 2   \                 
                 |------------|       /-4 \     
                 | 2          |       |---|     
   -x - 5        \x  + 2*x + 5/       \ 4 /     
------------ = - -------------- + --------------
 2                     2                   2    
x  + 2*x + 5                      /  x   1\     
                                  |- - - -|  + 1
                                  \  2   2/     
o
  /                 
 |                  
 |    -x - 5        
 | ------------ dx  
 |  2              =
 | x  + 2*x + 5     
 |                  
/                   
  
                           /               
                          |                
                          |   2*x + 2      
                          | ------------ dx
                          |  2             
    /                     | x  + 2*x + 5   
   |                      |                
   |       1             /                 
-  | -------------- dx - ------------------
   |          2                  2         
   | /  x   1\                             
   | |- - - -|  + 1                        
   | \  2   2/                             
   |                                       
  /                                        
En integral
   /                
  |                 
  |   2*x + 2       
- | ------------ dx 
  |  2              
  | x  + 2*x + 5    
  |                 
 /                  
--------------------
         2          
hacemos el cambio
     2      
u = x  + 2*x
entonces
integral =
   /                        
  |                         
  |   1                     
- | ----- du                
  | 5 + u                   
  |                         
 /              -log(5 + u) 
------------- = ------------
      2              2      
hacemos cambio inverso
   /                                      
  |                                       
  |   2*x + 2                             
- | ------------ dx                       
  |  2                                    
  | x  + 2*x + 5                          
  |                        /     2      \ 
 /                     -log\5 + x  + 2*x/ 
-------------------- = -------------------
         2                      2         
En integral
   /                 
  |                  
  |       1          
- | -------------- dx
  |          2       
  | /  x   1\        
  | |- - - -|  + 1   
  | \  2   2/        
  |                  
 /                   
hacemos el cambio
      1   x
v = - - - -
      2   2
entonces
integral =
   /                    
  |                     
  |   1                 
- | ------ dv = -atan(v)
  |      2              
  | 1 + v               
  |                     
 /                      
hacemos cambio inverso
   /                                  
  |                                   
  |       1                    /1   x\
- | -------------- dx = -2*atan|- + -|
  |          2                 \2   2/
  | /  x   1\                         
  | |- - - -|  + 1                    
  | \  2   2/                         
  |                                   
 /                                    
La solución:
                       /     2      \
          /1   x\   log\5 + x  + 2*x/
C - 2*atan|- + -| - -----------------
          \2   2/           2        
Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                       
 |                                          /     2      \
 |    -x - 5                   /1   x\   log\5 + x  + 2*x/
 | ------------ dx = C - 2*atan|- + -| - -----------------
 |  2                          \2   2/           2        
 | x  + 2*x + 5                                           
 |                                                        
/                                                         
$$\int \frac{- x - 5}{\left(x^{2} + 2 x\right) + 5}\, dx = C - \frac{\log{\left(x^{2} + 2 x + 5 \right)}}{2} - 2 \operatorname{atan}{\left(\frac{x}{2} + \frac{1}{2} \right)}$$
Gráfica
Respuesta [src]
log(5)                 pi   log(8)
------ + 2*atan(1/2) - -- - ------
  2                    2      2   
$$- \frac{\pi}{2} - \frac{\log{\left(8 \right)}}{2} + \frac{\log{\left(5 \right)}}{2} + 2 \operatorname{atan}{\left(\frac{1}{2} \right)}$$
=
=
log(5)                 pi   log(8)
------ + 2*atan(1/2) - -- - ------
  2                    2      2   
$$- \frac{\pi}{2} - \frac{\log{\left(8 \right)}}{2} + \frac{\log{\left(5 \right)}}{2} + 2 \operatorname{atan}{\left(\frac{1}{2} \right)}$$
log(5)/2 + 2*atan(1/2) - pi/2 - log(8)/2
Respuesta numérica [src]
-0.878502923416152
-0.878502923416152

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