Sr Examen

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Integral de x^3*e^(-x) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
 oo          
  /          
 |           
 |   3  -x   
 |  x *E   dx
 |           
/            
0            
0exx3dx\int\limits_{0}^{\infty} e^{- x} x^{3}\, dx
Integral(x^3*E^(-x), (x, 0, oo))
Solución detallada
  1. que u=xu = - x.

    Luego que du=dxdu = - dx y ponemos dudu:

    u3eudu\int u^{3} e^{u}\, du

    1. Usamos la integración por partes:

      udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

      que u(u)=u3u{\left(u \right)} = u^{3} y que dv(u)=eu\operatorname{dv}{\left(u \right)} = e^{u}.

      Entonces du(u)=3u2\operatorname{du}{\left(u \right)} = 3 u^{2}.

      Para buscar v(u)v{\left(u \right)}:

      1. La integral de la función exponencial es la mesma.

        eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

      Ahora resolvemos podintegral.

    2. Usamos la integración por partes:

      udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

      que u(u)=3u2u{\left(u \right)} = 3 u^{2} y que dv(u)=eu\operatorname{dv}{\left(u \right)} = e^{u}.

      Entonces du(u)=6u\operatorname{du}{\left(u \right)} = 6 u.

      Para buscar v(u)v{\left(u \right)}:

      1. La integral de la función exponencial es la mesma.

        eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

      Ahora resolvemos podintegral.

    3. Usamos la integración por partes:

      udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

      que u(u)=6uu{\left(u \right)} = 6 u y que dv(u)=eu\operatorname{dv}{\left(u \right)} = e^{u}.

      Entonces du(u)=6\operatorname{du}{\left(u \right)} = 6.

      Para buscar v(u)v{\left(u \right)}:

      1. La integral de la función exponencial es la mesma.

        eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

      Ahora resolvemos podintegral.

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

      6eudu=6eudu\int 6 e^{u}\, du = 6 \int e^{u}\, du

      1. La integral de la función exponencial es la mesma.

        eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

      Por lo tanto, el resultado es: 6eu6 e^{u}

    Si ahora sustituir uu más en:

    x3ex3x2ex6xex6ex- x^{3} e^{- x} - 3 x^{2} e^{- x} - 6 x e^{- x} - 6 e^{- x}

  2. Ahora simplificar:

    (x3+3x2+6x+6)ex- \left(x^{3} + 3 x^{2} + 6 x + 6\right) e^{- x}

  3. Añadimos la constante de integración:

    (x3+3x2+6x+6)ex+constant- \left(x^{3} + 3 x^{2} + 6 x + 6\right) e^{- x}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

(x3+3x2+6x+6)ex+constant- \left(x^{3} + 3 x^{2} + 6 x + 6\right) e^{- x}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                   
 |                                                    
 |  3  -x             -x    3  -x        -x      2  -x
 | x *E   dx = C - 6*e   - x *e   - 6*x*e   - 3*x *e  
 |                                                    
/                                                     
exx3dx=Cx3ex3x2ex6xex6ex\int e^{- x} x^{3}\, dx = C - x^{3} e^{- x} - 3 x^{2} e^{- x} - 6 x e^{- x} - 6 e^{- x}
Gráfica
0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.905-10
Respuesta [src]
6
66
=
=
6
66
6

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