Sr Examen

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Integral de (x+1)/x*(sqrtx-2) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
 oo                     
  /                     
 |                      
 |  x + 1 /  ___    \   
 |  -----*\\/ x  - 2/ dx
 |    x                 
 |                      
/                       
0                       
0x+1x(x2)dx\int\limits_{0}^{\infty} \frac{x + 1}{x} \left(\sqrt{x} - 2\right)\, dx
Integral(((x + 1)/x)*(sqrt(x) - 2), (x, 0, 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:

      (u1u2u+1u2u2)du\int \left(- \frac{u \sqrt{\frac{1}{u}} - 2 u + \sqrt{\frac{1}{u}} - 2}{u^{2}}\right)\, du

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

        u1u2u+1u2u2du=u1u2u+1u2u2du\int \frac{u \sqrt{\frac{1}{u}} - 2 u + \sqrt{\frac{1}{u}} - 2}{u^{2}}\, du = - \int \frac{u \sqrt{\frac{1}{u}} - 2 u + \sqrt{\frac{1}{u}} - 2}{u^{2}}\, du

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

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

          (2u322u+u2+uu32)du\int \left(- \frac{- 2 u^{\frac{3}{2}} - 2 \sqrt{u} + u^{2} + u}{u^{\frac{3}{2}}}\right)\, du

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

            2u322u+u2+uu32du=2u322u+u2+uu32du\int \frac{- 2 u^{\frac{3}{2}} - 2 \sqrt{u} + u^{2} + u}{u^{\frac{3}{2}}}\, du = - \int \frac{- 2 u^{\frac{3}{2}} - 2 \sqrt{u} + u^{2} + u}{u^{\frac{3}{2}}}\, du

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

              Luego que du=du2udu = \frac{du}{2 \sqrt{u}} y ponemos dudu:

              2u34u2+2u4udu\int \frac{2 u^{3} - 4 u^{2} + 2 u - 4}{u}\, du

              1. Vuelva a escribir el integrando:

                2u34u2+2u4u=2u24u+24u\frac{2 u^{3} - 4 u^{2} + 2 u - 4}{u} = 2 u^{2} - 4 u + 2 - \frac{4}{u}

              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:

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

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

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

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

                    udu=u22\int u\, du = \frac{u^{2}}{2}

                  Por lo tanto, el resultado es: 2u2- 2 u^{2}

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

                  2du=2u\int 2\, du = 2 u

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

                  (4u)du=41udu\int \left(- \frac{4}{u}\right)\, du = - 4 \int \frac{1}{u}\, du

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

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

                El resultado es: 2u332u2+2u4log(u)\frac{2 u^{3}}{3} - 2 u^{2} + 2 u - 4 \log{\left(u \right)}

              Si ahora sustituir uu más en:

              2u323+2u2u4log(u)\frac{2 u^{\frac{3}{2}}}{3} + 2 \sqrt{u} - 2 u - 4 \log{\left(\sqrt{u} \right)}

            Por lo tanto, el resultado es: 2u3232u+2u+4log(u)- \frac{2 u^{\frac{3}{2}}}{3} - 2 \sqrt{u} + 2 u + 4 \log{\left(\sqrt{u} \right)}

          Si ahora sustituir uu más en:

          2(1u)32321u+4log(1u)+2u- \frac{2 \left(\frac{1}{u}\right)^{\frac{3}{2}}}{3} - 2 \sqrt{\frac{1}{u}} + 4 \log{\left(\sqrt{\frac{1}{u}} \right)} + \frac{2}{u}

        Por lo tanto, el resultado es: 2(1u)323+21u4log(1u)2u\frac{2 \left(\frac{1}{u}\right)^{\frac{3}{2}}}{3} + 2 \sqrt{\frac{1}{u}} - 4 \log{\left(\sqrt{\frac{1}{u}} \right)} - \frac{2}{u}

      Si ahora sustituir uu más en:

      2x323+2x2x4log(x)\frac{2 x^{\frac{3}{2}}}{3} + 2 \sqrt{x} - 2 x - 4 \log{\left(\sqrt{x} \right)}

    Método #2

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      x+1x(x2)=x32x+2x+2x\frac{x + 1}{x} \left(\sqrt{x} - 2\right) = - \frac{- x^{\frac{3}{2}} - \sqrt{x} + 2 x + 2}{x}

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

      (x32x+2x+2x)dx=x32x+2x+2xdx\int \left(- \frac{- x^{\frac{3}{2}} - \sqrt{x} + 2 x + 2}{x}\right)\, dx = - \int \frac{- x^{\frac{3}{2}} - \sqrt{x} + 2 x + 2}{x}\, dx

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

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

        u(1u)32+u1u2u2u2du\int \frac{u \left(\frac{1}{u}\right)^{\frac{3}{2}} + u \sqrt{\frac{1}{u}} - 2 u - 2}{u^{2}}\, du

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

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

          (2u322u+u2+uu32)du\int \left(- \frac{- 2 u^{\frac{3}{2}} - 2 \sqrt{u} + u^{2} + u}{u^{\frac{3}{2}}}\right)\, du

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

            2u322u+u2+uu32du=2u322u+u2+uu32du\int \frac{- 2 u^{\frac{3}{2}} - 2 \sqrt{u} + u^{2} + u}{u^{\frac{3}{2}}}\, du = - \int \frac{- 2 u^{\frac{3}{2}} - 2 \sqrt{u} + u^{2} + u}{u^{\frac{3}{2}}}\, du

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

              Luego que du=du2udu = \frac{du}{2 \sqrt{u}} y ponemos dudu:

              2u34u2+2u4udu\int \frac{2 u^{3} - 4 u^{2} + 2 u - 4}{u}\, du

              1. Vuelva a escribir el integrando:

                2u34u2+2u4u=2u24u+24u\frac{2 u^{3} - 4 u^{2} + 2 u - 4}{u} = 2 u^{2} - 4 u + 2 - \frac{4}{u}

              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:

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

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

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

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

                    udu=u22\int u\, du = \frac{u^{2}}{2}

                  Por lo tanto, el resultado es: 2u2- 2 u^{2}

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

                  2du=2u\int 2\, du = 2 u

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

                  (4u)du=41udu\int \left(- \frac{4}{u}\right)\, du = - 4 \int \frac{1}{u}\, du

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

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

                El resultado es: 2u332u2+2u4log(u)\frac{2 u^{3}}{3} - 2 u^{2} + 2 u - 4 \log{\left(u \right)}

              Si ahora sustituir uu más en:

              2u323+2u2u4log(u)\frac{2 u^{\frac{3}{2}}}{3} + 2 \sqrt{u} - 2 u - 4 \log{\left(\sqrt{u} \right)}

            Por lo tanto, el resultado es: 2u3232u+2u+4log(u)- \frac{2 u^{\frac{3}{2}}}{3} - 2 \sqrt{u} + 2 u + 4 \log{\left(\sqrt{u} \right)}

          Si ahora sustituir uu más en:

          2(1u)32321u+4log(1u)+2u- \frac{2 \left(\frac{1}{u}\right)^{\frac{3}{2}}}{3} - 2 \sqrt{\frac{1}{u}} + 4 \log{\left(\sqrt{\frac{1}{u}} \right)} + \frac{2}{u}

        Si ahora sustituir uu más en:

        2x3232x+2x+4log(x)- \frac{2 x^{\frac{3}{2}}}{3} - 2 \sqrt{x} + 2 x + 4 \log{\left(\sqrt{x} \right)}

      Por lo tanto, el resultado es: 2x323+2x2x4log(x)\frac{2 x^{\frac{3}{2}}}{3} + 2 \sqrt{x} - 2 x - 4 \log{\left(\sqrt{x} \right)}

    Método #3

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      x+1x(x2)=x22x+1x\frac{x + 1}{x} \left(\sqrt{x} - 2\right) = \sqrt{x} - 2 - \frac{2}{x} + \frac{1}{\sqrt{x}}

    2. Integramos término a término:

      1. Integral xnx^{n} es xn+1n+1\frac{x^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

        xdx=2x323\int \sqrt{x}\, dx = \frac{2 x^{\frac{3}{2}}}{3}

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

        (2)dx=2x\int \left(-2\right)\, dx = - 2 x

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

        (2x)dx=21xdx\int \left(- \frac{2}{x}\right)\, dx = - 2 \int \frac{1}{x}\, dx

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

        Por lo tanto, el resultado es: 2log(x)- 2 \log{\left(x \right)}

      1. Integral xnx^{n} es xn+1n+1\frac{x^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

        1xdx=2x\int \frac{1}{\sqrt{x}}\, dx = 2 \sqrt{x}

      El resultado es: 2x323+2x2x2log(x)\frac{2 x^{\frac{3}{2}}}{3} + 2 \sqrt{x} - 2 x - 2 \log{\left(x \right)}

  2. Ahora simplificar:

    2x323+2x2x2log(x)\frac{2 x^{\frac{3}{2}}}{3} + 2 \sqrt{x} - 2 x - 2 \log{\left(x \right)}

  3. Añadimos la constante de integración:

    2x323+2x2x2log(x)+constant\frac{2 x^{\frac{3}{2}}}{3} + 2 \sqrt{x} - 2 x - 2 \log{\left(x \right)}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

2x323+2x2x2log(x)+constant\frac{2 x^{\frac{3}{2}}}{3} + 2 \sqrt{x} - 2 x - 2 \log{\left(x \right)}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                                
 |                                                              3/2
 | x + 1 /  ___    \               /  ___\             ___   2*x   
 | -----*\\/ x  - 2/ dx = C - 4*log\\/ x / - 2*x + 2*\/ x  + ------
 |   x                                                         3   
 |                                                                 
/                                                                  
x+1x(x2)dx=C+2x323+2x2x4log(x)\int \frac{x + 1}{x} \left(\sqrt{x} - 2\right)\, dx = C + \frac{2 x^{\frac{3}{2}}}{3} + 2 \sqrt{x} - 2 x - 4 \log{\left(\sqrt{x} \right)}
Respuesta [src]
nan
NaN\text{NaN}
=
=
nan
NaN\text{NaN}
nan

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