Sr Examen

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

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  E                            
  /                            
 |                             
 |  /   3                 1\   
 |  |log (x) - 4*log(x) + -| dx
 |  \                     x/   
 |                             
/                              
1                              
1e((log(x)34log(x))+1x)dx\int\limits_{1}^{e} \left(\left(\log{\left(x \right)}^{3} - 4 \log{\left(x \right)}\right) + \frac{1}{x}\right)\, dx
Integral(log(x)^3 - 4*log(x) + 1/x, (x, 1, E))
Solución detallada
  1. Integramos término a término:

    1. Integramos término a término:

      1. que u=log(x)u = \log{\left(x \right)}.

        Luego que du=dxxdu = \frac{dx}{x} y ponemos dudu:

        u3eudu\int u^{3} 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)=u3u{\left(u \right)} = u^{3} y que dv(u)=eu\operatorname{dv}{\left(u \right)} = e^{u}.

          Entonces du(u)=3u2\operatorname{du}{\left(u \right)} = 3 u^{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.

        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)=3u2u{\left(u \right)} = 3 u^{2} y que dv(u)=eu\operatorname{dv}{\left(u \right)} = e^{u}.

          Entonces du(u)=6u\operatorname{du}{\left(u \right)} = 6 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.

        3. Usamos la integración por partes:

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

          que u(u)=6uu{\left(u \right)} = 6 u y que dv(u)=eu\operatorname{dv}{\left(u \right)} = e^{u}.

          Entonces du(u)=6\operatorname{du}{\left(u \right)} = 6.

          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.

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

          6eudu=6eudu\int 6 e^{u}\, du = 6 \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: 6eu6 e^{u}

        Si ahora sustituir uu más en:

        xlog(x)33xlog(x)2+6xlog(x)6xx \log{\left(x \right)}^{3} - 3 x \log{\left(x \right)}^{2} + 6 x \log{\left(x \right)} - 6 x

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

        (4log(x))dx=4log(x)dx\int \left(- 4 \log{\left(x \right)}\right)\, dx = - 4 \int \log{\left(x \right)}\, dx

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

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

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

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

            1dx=x\int 1\, dx = x

          Ahora resolvemos podintegral.

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

          1dx=x\int 1\, dx = x

        Por lo tanto, el resultado es: 4xlog(x)+4x- 4 x \log{\left(x \right)} + 4 x

      El resultado es: xlog(x)33xlog(x)2+2xlog(x)2xx \log{\left(x \right)}^{3} - 3 x \log{\left(x \right)}^{2} + 2 x \log{\left(x \right)} - 2 x

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

    El resultado es: xlog(x)33xlog(x)2+2xlog(x)2x+log(x)x \log{\left(x \right)}^{3} - 3 x \log{\left(x \right)}^{2} + 2 x \log{\left(x \right)} - 2 x + \log{\left(x \right)}

  2. Añadimos la constante de integración:

    xlog(x)33xlog(x)2+2xlog(x)2x+log(x)+constantx \log{\left(x \right)}^{3} - 3 x \log{\left(x \right)}^{2} + 2 x \log{\left(x \right)} - 2 x + \log{\left(x \right)}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

xlog(x)33xlog(x)2+2xlog(x)2x+log(x)+constantx \log{\left(x \right)}^{3} - 3 x \log{\left(x \right)}^{2} + 2 x \log{\left(x \right)} - 2 x + \log{\left(x \right)}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                                                     
 |                                                                                      
 | /   3                 1\                     3             2                         
 | |log (x) - 4*log(x) + -| dx = C - 2*x + x*log (x) - 3*x*log (x) + 2*x*log(x) + log(x)
 | \                     x/                                                             
 |                                                                                      
/                                                                                       
((log(x)34log(x))+1x)dx=C+xlog(x)33xlog(x)2+2xlog(x)2x+log(x)\int \left(\left(\log{\left(x \right)}^{3} - 4 \log{\left(x \right)}\right) + \frac{1}{x}\right)\, dx = C + x \log{\left(x \right)}^{3} - 3 x \log{\left(x \right)}^{2} + 2 x \log{\left(x \right)} - 2 x + \log{\left(x \right)}
Gráfica
1.01.21.41.61.82.02.22.42.65-5
Respuesta [src]
3 - 2*E
32e3 - 2 e
=
=
3 - 2*E
32e3 - 2 e
3 - 2*E
Respuesta numérica [src]
-2.43656365691809
-2.43656365691809

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