Sr Examen

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

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
 oo                   
  /                   
 |                    
 |  4 /       2   \   
 |  -*\1 + log (x)/ dx
 |  x                 
 |                    
/                     
2                     
24x(log(x)2+1)dx\int\limits_{2}^{\infty} \frac{4}{x} \left(\log{\left(x \right)}^{2} + 1\right)\, dx
Integral((4/x)*(1 + log(x)^2), (x, 2, oo))
Solución detallada
  1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

    Método #1

    1. que u=1xu = \frac{1}{x}.

      Luego que du=dxx2du = - \frac{dx}{x^{2}} y ponemos du- du:

      (4log(1u)2+4u)du\int \left(- \frac{4 \log{\left(\frac{1}{u} \right)}^{2} + 4}{u}\right)\, du

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

        4log(1u)2+4udu=4log(1u)2+4udu\int \frac{4 \log{\left(\frac{1}{u} \right)}^{2} + 4}{u}\, du = - \int \frac{4 \log{\left(\frac{1}{u} \right)}^{2} + 4}{u}\, du

        1. que u=1uu = \frac{1}{u}.

          Luego que du=duu2du = - \frac{du}{u^{2}} y ponemos du- du:

          (4log(u)2+4u)du\int \left(- \frac{4 \log{\left(u \right)}^{2} + 4}{u}\right)\, du

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

            4log(u)2+4udu=4log(u)2+4udu\int \frac{4 \log{\left(u \right)}^{2} + 4}{u}\, du = - \int \frac{4 \log{\left(u \right)}^{2} + 4}{u}\, du

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

              Luego que du=duudu = \frac{du}{u} y ponemos dudu:

              (4u2+4)du\int \left(4 u^{2} + 4\right)\, du

              1. Integramos término a término:

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

                  4u2du=4u2du\int 4 u^{2}\, du = 4 \int u^{2}\, du

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

                    u2du=u33\int u^{2}\, du = \frac{u^{3}}{3}

                  Por lo tanto, el resultado es: 4u33\frac{4 u^{3}}{3}

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

                  4du=4u\int 4\, du = 4 u

                El resultado es: 4u33+4u\frac{4 u^{3}}{3} + 4 u

              Si ahora sustituir uu más en:

              4log(u)33+4log(u)\frac{4 \log{\left(u \right)}^{3}}{3} + 4 \log{\left(u \right)}

            Por lo tanto, el resultado es: 4log(u)334log(u)- \frac{4 \log{\left(u \right)}^{3}}{3} - 4 \log{\left(u \right)}

          Si ahora sustituir uu más en:

          4log(u)33+4log(u)\frac{4 \log{\left(u \right)}^{3}}{3} + 4 \log{\left(u \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: 4log(u)334log(u)- \frac{4 \log{\left(u \right)}^{3}}{3} - 4 \log{\left(u \right)}

      Si ahora sustituir uu más en:

      4log(x)33+4log(x)\frac{4 \log{\left(x \right)}^{3}}{3} + 4 \log{\left(x \right)}

    Método #2

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      4x(log(x)2+1)=4log(x)2+4x\frac{4}{x} \left(\log{\left(x \right)}^{2} + 1\right) = \frac{4 \log{\left(x \right)}^{2} + 4}{x}

    2. que u=1xu = \frac{1}{x}.

      Luego que du=dxx2du = - \frac{dx}{x^{2}} y ponemos du- du:

      (4log(1u)2+4u)du\int \left(- \frac{4 \log{\left(\frac{1}{u} \right)}^{2} + 4}{u}\right)\, du

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

        4log(1u)2+4udu=4log(1u)2+4udu\int \frac{4 \log{\left(\frac{1}{u} \right)}^{2} + 4}{u}\, du = - \int \frac{4 \log{\left(\frac{1}{u} \right)}^{2} + 4}{u}\, du

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

          Luego que du=duudu = - \frac{du}{u} y ponemos dudu:

          (4u24)du\int \left(- 4 u^{2} - 4\right)\, du

          1. Integramos término a término:

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

              (4u2)du=4u2du\int \left(- 4 u^{2}\right)\, du = - 4 \int u^{2}\, du

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

                u2du=u33\int u^{2}\, du = \frac{u^{3}}{3}

              Por lo tanto, el resultado es: 4u33- \frac{4 u^{3}}{3}

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

              (4)du=4u\int \left(-4\right)\, du = - 4 u

            El resultado es: 4u334u- \frac{4 u^{3}}{3} - 4 u

          Si ahora sustituir uu más en:

          4log(1u)334log(1u)- \frac{4 \log{\left(\frac{1}{u} \right)}^{3}}{3} - 4 \log{\left(\frac{1}{u} \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: 4log(1u)33+4log(1u)\frac{4 \log{\left(\frac{1}{u} \right)}^{3}}{3} + 4 \log{\left(\frac{1}{u} \right)}

      Si ahora sustituir uu más en:

      4log(x)33+4log(x)\frac{4 \log{\left(x \right)}^{3}}{3} + 4 \log{\left(x \right)}

    Método #3

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      4x(log(x)2+1)=4log(x)2x+4x\frac{4}{x} \left(\log{\left(x \right)}^{2} + 1\right) = \frac{4 \log{\left(x \right)}^{2}}{x} + \frac{4}{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:

        4log(x)2xdx=4log(x)2xdx\int \frac{4 \log{\left(x \right)}^{2}}{x}\, dx = 4 \int \frac{\log{\left(x \right)}^{2}}{x}\, dx

        1. que u=1xu = \frac{1}{x}.

          Luego que du=dxx2du = - \frac{dx}{x^{2}} y ponemos du- du:

          (log(1u)2u)du\int \left(- \frac{\log{\left(\frac{1}{u} \right)}^{2}}{u}\right)\, du

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

            log(1u)2udu=log(1u)2udu\int \frac{\log{\left(\frac{1}{u} \right)}^{2}}{u}\, du = - \int \frac{\log{\left(\frac{1}{u} \right)}^{2}}{u}\, du

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

              Luego que du=duudu = - \frac{du}{u} y ponemos du- du:

              (u2)du\int \left(- u^{2}\right)\, du

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

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

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

                  u2du=u33\int u^{2}\, du = \frac{u^{3}}{3}

                Por lo tanto, el resultado es: u33- \frac{u^{3}}{3}

              Si ahora sustituir uu más en:

              log(1u)33- \frac{\log{\left(\frac{1}{u} \right)}^{3}}{3}

            Por lo tanto, el resultado es: log(1u)33\frac{\log{\left(\frac{1}{u} \right)}^{3}}{3}

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x)33\frac{\log{\left(x \right)}^{3}}{3}

        Por lo tanto, el resultado es: 4log(x)33\frac{4 \log{\left(x \right)}^{3}}{3}

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

        4xdx=41xdx\int \frac{4}{x}\, dx = 4 \int \frac{1}{x}\, dx

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

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

      El resultado es: 4log(x)33+4log(x)\frac{4 \log{\left(x \right)}^{3}}{3} + 4 \log{\left(x \right)}

  2. Ahora simplificar:

    4(log(x)2+3)log(x)3\frac{4 \left(\log{\left(x \right)}^{2} + 3\right) \log{\left(x \right)}}{3}

  3. Añadimos la constante de integración:

    4(log(x)2+3)log(x)3+constant\frac{4 \left(\log{\left(x \right)}^{2} + 3\right) \log{\left(x \right)}}{3}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

4(log(x)2+3)log(x)3+constant\frac{4 \left(\log{\left(x \right)}^{2} + 3\right) \log{\left(x \right)}}{3}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                             
 |                                          3   
 | 4 /       2   \                     4*log (x)
 | -*\1 + log (x)/ dx = C + 4*log(x) + ---------
 | x                                       3    
 |                                              
/                                               
4x(log(x)2+1)dx=C+4log(x)33+4log(x)\int \frac{4}{x} \left(\log{\left(x \right)}^{2} + 1\right)\, dx = C + \frac{4 \log{\left(x \right)}^{3}}{3} + 4 \log{\left(x \right)}
Gráfica
2.00002.01002.00102.00202.00302.00402.00502.00602.00702.00802.00902.753.25
Respuesta [src]
oo
\infty
=
=
oo
\infty
oo

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