Sr Examen

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

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1                
  /                
 |                 
 |    2*x + 2      
 |  ------------ dx
 |     2           
 |  2*x  + x + 1   
 |                 
/                  
0                  
$$\int\limits_{0}^{1} \frac{2 x + 2}{\left(2 x^{2} + x\right) + 1}\, dx$$
Integral((2*x + 2)/(2*x^2 + x + 1), (x, 0, 1))
Solución detallada
Tenemos el integral:
  /               
 |                
 |   2*x + 2      
 | ------------ dx
 |    2           
 | 2*x  + x + 1   
 |                
/                 
Reescribimos la función subintegral
               / 2*2*x + 1  \                            
               |------------|            /  3  \         
               |   2        |            |-----|         
  2*x + 2      \2*x  + x + 1/            \2*7/8/         
------------ = -------------- + -------------------------
   2                 2                              2    
2*x  + x + 1                    /     ___       ___\     
                                |-4*\/ 7      \/ 7 |     
                                |--------*x - -----|  + 1
                                \   7           7  /     
o
  /                 
 |                  
 |   2*x + 2        
 | ------------ dx  
 |    2            =
 | 2*x  + x + 1     
 |                  
/                   
  
                          /                            
                         |                             
                         |             1               
  /                  12* | ------------------------- dx
 |                       |                     2       
 |  2*2*x + 1            | /     ___       ___\        
 | ------------ dx       | |-4*\/ 7      \/ 7 |        
 |    2                  | |--------*x - -----|  + 1   
 | 2*x  + x + 1          | \   7           7  /        
 |                       |                             
/                       /                              
------------------ + ----------------------------------
        2                            7                 
En integral
  /               
 |                
 |  2*2*x + 1     
 | ------------ dx
 |    2           
 | 2*x  + x + 1   
 |                
/                 
------------------
        2         
hacemos el cambio
           2
u = x + 2*x 
entonces
integral =
  /                     
 |                      
 |   1                  
 | ----- du             
 | 1 + u                
 |                      
/             log(1 + u)
----------- = ----------
     2            2     
hacemos cambio inverso
  /                                   
 |                                    
 |  2*2*x + 1                         
 | ------------ dx                    
 |    2                               
 | 2*x  + x + 1                       
 |                      /           2\
/                    log\1 + x + 2*x /
------------------ = -----------------
        2                    2        
En integral
     /                            
    |                             
    |             1               
12* | ------------------------- dx
    |                     2       
    | /     ___       ___\        
    | |-4*\/ 7      \/ 7 |        
    | |--------*x - -----|  + 1   
    | \   7           7  /        
    |                             
   /                              
----------------------------------
                7                 
hacemos el cambio
        ___         ___
      \/ 7    4*x*\/ 7 
v = - ----- - ---------
        7         7    
entonces
integral =
     /                      
    |                       
    |   1                   
12* | ------ dv             
    |      2                
    | 1 + v                 
    |                       
   /              12*atan(v)
--------------- = ----------
       7              7     
hacemos cambio inverso
     /                                                              
    |                                                               
    |             1                                                 
12* | ------------------------- dx                                  
    |                     2                                         
    | /     ___       ___\                                          
    | |-4*\/ 7      \/ 7 |                                          
    | |--------*x - -----|  + 1                  /  ___         ___\
    | \   7           7  /               ___     |\/ 7    4*x*\/ 7 |
    |                                3*\/ 7 *atan|----- + ---------|
   /                                             \  7         7    /
---------------------------------- = -------------------------------
                7                                   7               
La solución:
                                  /  ___         ___\
       /1    2   x\       ___     |\/ 7    4*x*\/ 7 |
    log|- + x  + -|   3*\/ 7 *atan|----- + ---------|
       \2        2/               \  7         7    /
C + --------------- + -------------------------------
           2                         7               
Respuesta (Indefinida) [src]
                                                         /    ___          \
  /                                              ___     |4*\/ 7 *(1/4 + x)|
 |                          /           2\   3*\/ 7 *atan|-----------------|
 |   2*x + 2             log\1 + x + 2*x /               \        7        /
 | ------------ dx = C + ----------------- + -------------------------------
 |    2                          2                          7               
 | 2*x  + x + 1                                                             
 |                                                                          
/                                                                           
$$\int \frac{2 x + 2}{\left(2 x^{2} + x\right) + 1}\, dx = C + \frac{\log{\left(2 x^{2} + x + 1 \right)}}{2} + \frac{3 \sqrt{7} \operatorname{atan}{\left(\frac{4 \sqrt{7} \left(x + \frac{1}{4}\right)}{7} \right)}}{7}$$
Gráfica
Respuesta [src]
              /  ___\               /    ___\         
      ___     |\/ 7 |       ___     |5*\/ 7 |         
  3*\/ 7 *atan|-----|   3*\/ 7 *atan|-------|         
              \  7  /               \   7   /         
- ------------------- + --------------------- + log(2)
           7                      7                   
$$- \frac{3 \sqrt{7} \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{7}}{7} \right)}}{7} + \log{\left(2 \right)} + \frac{3 \sqrt{7} \operatorname{atan}{\left(\frac{5 \sqrt{7}}{7} \right)}}{7}$$
=
=
              /  ___\               /    ___\         
      ___     |\/ 7 |       ___     |5*\/ 7 |         
  3*\/ 7 *atan|-----|   3*\/ 7 *atan|-------|         
              \  7  /               \   7   /         
- ------------------- + --------------------- + log(2)
           7                      7                   
$$- \frac{3 \sqrt{7} \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{7}}{7} \right)}}{7} + \log{\left(2 \right)} + \frac{3 \sqrt{7} \operatorname{atan}{\left(\frac{5 \sqrt{7}}{7} \right)}}{7}$$
-3*sqrt(7)*atan(sqrt(7)/7)/7 + 3*sqrt(7)*atan(5*sqrt(7)/7)/7 + log(2)
Respuesta numérica [src]
1.5126507878615
1.5126507878615

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