Sr Examen

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Integral de x/(x^2-5x+7) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1                
  /                
 |                 
 |       x         
 |  ------------ dx
 |   2             
 |  x  - 5*x + 7   
 |                 
/                  
0                  
$$\int\limits_{0}^{1} \frac{x}{\left(x^{2} - 5 x\right) + 7}\, dx$$
Integral(x/(x^2 - 5*x + 7), (x, 0, 1))
Solución detallada
Tenemos el integral:
  /               
 |                
 |      x         
 | ------------ dx
 |  2             
 | x  - 5*x + 7   
 |                
/                 
Reescribimos la función subintegral
               /  2*x - 5   \                              
               |------------|             /  5  \          
               | 2          |             |-----|          
     x         \x  - 5*x + 7/             \2*3/4/          
------------ = -------------- + ---------------------------
 2                   2                                2    
x  - 5*x + 7                    /     ___         ___\     
                                |-2*\/ 3      5*\/ 3 |     
                                |--------*x + -------|  + 1
                                \   3            3   /     
o
  /                 
 |                  
 |      x           
 | ------------ dx  
 |  2              =
 | x  - 5*x + 7     
 |                  
/                   
  
                          /                              
                         |                               
                         |              1                
  /                  10* | --------------------------- dx
 |                       |                       2       
 |   2*x - 5             | /     ___         ___\        
 | ------------ dx       | |-2*\/ 3      5*\/ 3 |        
 |  2                    | |--------*x + -------|  + 1   
 | x  - 5*x + 7          | \   3            3   /        
 |                       |                               
/                       /                                
------------------ + ------------------------------------
        2                             3                  
En integral
  /               
 |                
 |   2*x - 5      
 | ------------ dx
 |  2             
 | x  - 5*x + 7   
 |                
/                 
------------------
        2         
hacemos el cambio
     2      
u = x  - 5*x
entonces
integral =
  /                     
 |                      
 |   1                  
 | ----- du             
 | 7 + u                
 |                      
/             log(7 + u)
----------- = ----------
     2            2     
hacemos cambio inverso
  /                                   
 |                                    
 |   2*x - 5                          
 | ------------ dx                    
 |  2                                 
 | x  - 5*x + 7                       
 |                      /     2      \
/                    log\7 + x  - 5*x/
------------------ = -----------------
        2                    2        
En integral
     /                              
    |                               
    |              1                
10* | --------------------------- dx
    |                       2       
    | /     ___         ___\        
    | |-2*\/ 3      5*\/ 3 |        
    | |--------*x + -------|  + 1   
    | \   3            3   /        
    |                               
   /                                
------------------------------------
                 3                  
hacemos el cambio
        ___         ___
    5*\/ 3    2*x*\/ 3 
v = ------- - ---------
       3          3    
entonces
integral =
     /                      
    |                       
    |   1                   
10* | ------ dv             
    |      2                
    | 1 + v                 
    |                       
   /              10*atan(v)
--------------- = ----------
       3              3     
hacemos cambio inverso
     /                                                                    
    |                                                                     
    |              1                                                      
10* | --------------------------- dx                                      
    |                       2                                             
    | /     ___         ___\                                              
    | |-2*\/ 3      5*\/ 3 |                                              
    | |--------*x + -------|  + 1                  /      ___         ___\
    | \   3            3   /               ___     |  5*\/ 3    2*x*\/ 3 |
    |                                  5*\/ 3 *atan|- ------- + ---------|
   /                                               \     3          3    /
------------------------------------ = -----------------------------------
                 3                                      3                 
La solución:
                                    /      ___         ___\
                            ___     |  5*\/ 3    2*x*\/ 3 |
       /     2      \   5*\/ 3 *atan|- ------- + ---------|
    log\7 + x  - 5*x/               \     3          3    /
C + ----------------- + -----------------------------------
            2                            3                 
Respuesta (Indefinida) [src]
                                                         /    ___           \
  /                                              ___     |2*\/ 3 *(-5/2 + x)|
 |                          /     2      \   5*\/ 3 *atan|------------------|
 |      x                log\7 + x  - 5*x/               \        3         /
 | ------------ dx = C + ----------------- + --------------------------------
 |  2                            2                          3                
 | x  - 5*x + 7                                                              
 |                                                                           
/                                                                            
$$\int \frac{x}{\left(x^{2} - 5 x\right) + 7}\, dx = C + \frac{\log{\left(x^{2} - 5 x + 7 \right)}}{2} + \frac{5 \sqrt{3} \operatorname{atan}{\left(\frac{2 \sqrt{3} \left(x - \frac{5}{2}\right)}{3} \right)}}{3}$$
Gráfica
Respuesta [src]
                                           /    ___\
                                   ___     |5*\/ 3 |
                         ___   5*\/ 3 *atan|-------|
log(3)   log(7)   5*pi*\/ 3                \   3   /
------ - ------ - ---------- + ---------------------
  2        2          9                  3          
$$- \frac{5 \sqrt{3} \pi}{9} - \frac{\log{\left(7 \right)}}{2} + \frac{\log{\left(3 \right)}}{2} + \frac{5 \sqrt{3} \operatorname{atan}{\left(\frac{5 \sqrt{3}}{3} \right)}}{3}$$
=
=
                                           /    ___\
                                   ___     |5*\/ 3 |
                         ___   5*\/ 3 *atan|-------|
log(3)   log(7)   5*pi*\/ 3                \   3   /
------ - ------ - ---------- + ---------------------
  2        2          9                  3          
$$- \frac{5 \sqrt{3} \pi}{9} - \frac{\log{\left(7 \right)}}{2} + \frac{\log{\left(3 \right)}}{2} + \frac{5 \sqrt{3} \operatorname{atan}{\left(\frac{5 \sqrt{3}}{3} \right)}}{3}$$
log(3)/2 - log(7)/2 - 5*pi*sqrt(3)/9 + 5*sqrt(3)*atan(5*sqrt(3)/3)/3
Respuesta numérica [src]
0.125196411166011
0.125196411166011

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