Sr Examen

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Integral de (x-1)/(x^2+4) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1          
  /          
 |           
 |  x - 1    
 |  ------ dx
 |   2       
 |  x  + 4   
 |           
/            
0            
$$\int\limits_{0}^{1} \frac{x - 1}{x^{2} + 4}\, dx$$
Integral((x - 1)/(x^2 + 4), (x, 0, 1))
Solución detallada
Tenemos el integral:
  /         
 |          
 | x - 1    
 | ------ dx
 |  2       
 | x  + 4   
 |          
/           
Reescribimos la función subintegral
         /    2*x     \             
         |------------|     /-1 \   
         | 2          |     |---|   
x - 1    \x  + 0*x + 4/     \ 4 /   
------ = -------------- + ----------
 2             2               2    
x  + 4                    /-x \     
                          |---|  + 1
                          \ 2 /     
o
  /           
 |            
 | x - 1      
 | ------ dx  
 |  2        =
 | x  + 4     
 |            
/             
  
                       /             
                      |              
  /                   |     1        
 |                    | ---------- dx
 |     2*x            |      2       
 | ------------ dx    | /-x \        
 |  2                 | |---|  + 1   
 | x  + 0*x + 4       | \ 2 /        
 |                    |              
/                    /               
------------------ - ----------------
        2                   4        
En integral
  /               
 |                
 |     2*x        
 | ------------ dx
 |  2             
 | x  + 0*x + 4   
 |                
/                 
------------------
        2         
hacemos el cambio
     2
u = x 
entonces
integral =
  /                     
 |                      
 |   1                  
 | ----- du             
 | 4 + u                
 |                      
/             log(4 + u)
----------- = ----------
     2            2     
hacemos cambio inverso
  /                             
 |                              
 |     2*x                      
 | ------------ dx              
 |  2                           
 | x  + 0*x + 4                 
 |                      /     2\
/                    log\4 + x /
------------------ = -----------
        2                 2     
En integral
   /              
  |               
  |     1         
- | ---------- dx 
  |      2        
  | /-x \         
  | |---|  + 1    
  | \ 2 /         
  |               
 /                
------------------
        4         
hacemos el cambio
    -x 
v = ---
     2 
entonces
integral =
   /                      
  |                       
  |   1                   
- | ------ dv             
  |      2                
  | 1 + v                 
  |                       
 /               -atan(v) 
-------------- = ---------
      4              4    
hacemos cambio inverso
   /                          
  |                           
  |     1                     
- | ---------- dx             
  |      2                    
  | /-x \                     
  | |---|  + 1                
  | \ 2 /                 /x\ 
  |                  -atan|-| 
 /                        \2/ 
------------------ = ---------
        4                2    
La solución:
                      /x\
       /     2\   atan|-|
    log\4 + x /       \2/
C + ----------- - -------
         2           2   
Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                  /x\
 |                    /     2\   atan|-|
 | x - 1           log\4 + x /       \2/
 | ------ dx = C + ----------- - -------
 |  2                   2           2   
 | x  + 4                               
 |                                      
/                                       
$$\int \frac{x - 1}{x^{2} + 4}\, dx = C + \frac{\log{\left(x^{2} + 4 \right)}}{2} - \frac{\operatorname{atan}{\left(\frac{x}{2} \right)}}{2}$$
Gráfica
Respuesta [src]
log(5)   atan(1/2)   log(4)
------ - --------- - ------
  2          2         2   
$$- \frac{\log{\left(4 \right)}}{2} - \frac{\operatorname{atan}{\left(\frac{1}{2} \right)}}{2} + \frac{\log{\left(5 \right)}}{2}$$
=
=
log(5)   atan(1/2)   log(4)
------ - --------- - ------
  2          2         2   
$$- \frac{\log{\left(4 \right)}}{2} - \frac{\operatorname{atan}{\left(\frac{1}{2} \right)}}{2} + \frac{\log{\left(5 \right)}}{2}$$
log(5)/2 - atan(1/2)/2 - log(4)/2
Respuesta numérica [src]
-0.120252028843298
-0.120252028843298

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