Sr Examen

Integral de 1/(3sinx) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1            
  /            
 |             
 |     1       
 |  -------- dx
 |  3*sin(x)   
 |             
/              
0              
$$\int\limits_{0}^{1} \frac{1}{3 \sin{\left(x \right)}}\, dx$$
Integral(1/(3*sin(x)), (x, 0, 1))
Solución detallada
Tenemos el integral:
  /           
 |            
 |    1       
 | -------- dx
 | 3*sin(x)   
 |            
/             
La función subintegral
   1    
--------
3*sin(x)
Multiplicamos numerador y denominador por
sin(x)
obtendremos
           /sin(x)\
           |------|
   1       \  3   /
-------- = --------
3*sin(x)      2    
           sin (x) 
Como
sin(a)^2 + cos(a)^2 = 1
entonces
   2             2   
sin (x) = 1 - cos (x)
cambiamos denominador
/sin(x)\     /sin(x)\ 
|------|     |------| 
\  3   /     \  3   / 
-------- = -----------
   2              2   
sin (x)    1 - cos (x)
hacemos el cambio
u = cos(x)
entonces integral
  /                
 |                 
 |   /sin(x)\      
 |   |------|      
 |   \  3   /      
 | ----------- dx =
 |        2        
 | 1 - cos (x)     
 |                 
/                  
  
  /                
 |                 
 |   /sin(x)\      
 |   |------|      
 |   \  3   /      
 | ----------- dx =
 |        2        
 | 1 - cos (x)     
 |                 
/                  
  
Como du = -dx*sin(x)
  /             
 |              
 |    -1        
 | ---------- du
 |   /     2\   
 | 3*\1 - u /   
 |              
/               
Reescribimos la función subintegral
             /-1 \                
             |---|                
   -1        \ 3 / /  1       1  \
---------- = -----*|----- + -----|
  /     2\     2   \1 - u   1 + u/
3*\1 - u /                        
entonces
                       /             /          
                      |             |           
                      |   1         |   1       
                      | ----- du    | ----- du  
  /                   | 1 + u       | 1 - u     
 |                    |             |           
 |    -1             /             /           =
 | ---------- du = - ----------- - -----------  
 |   /     2\             6             6       
 | 3*\1 - u /                                   
 |                                              
/                                               
  
= -log(1 + u)/6 + log(-1 + u)/6
hacemos cambio inverso
u = cos(x)
Respuesta
  /                                                       
 |                                                        
 |    1            log(1 + cos(x))   log(-1 + cos(x))     
 | -------- dx = - --------------- + ---------------- + C0
 | 3*sin(x)               6                 6             
 |                                                        
/                                                         
donde C0 es la constante que no depende de x
Respuesta (Indefinida) [src]
  /                     /   /x\\
 |                   log|tan|-||
 |    1                 \   \2//
 | -------- dx = C + -----------
 | 3*sin(x)               3     
 |                              
/                               
$$\int \frac{1}{3 \sin{\left(x \right)}}\, dx = C + \frac{\log{\left(\tan{\left(\frac{x}{2} \right)} \right)}}{3}$$
Gráfica
Respuesta [src]
     pi*I
oo + ----
      6  
$$\infty + \frac{i \pi}{6}$$
=
=
     pi*I
oo + ----
      6  
$$\infty + \frac{i \pi}{6}$$
oo + pi*i/6
Respuesta numérica [src]
14.7263369562037
14.7263369562037

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