Sr Examen

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Integral de (3x+4)/(x^2+4x+7) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1                
  /                
 |                 
 |    3*x + 4      
 |  ------------ dx
 |   2             
 |  x  + 4*x + 7   
 |                 
/                  
0                  
$$\int\limits_{0}^{1} \frac{3 x + 4}{\left(x^{2} + 4 x\right) + 7}\, dx$$
Integral((3*x + 4)/(x^2 + 4*x + 7), (x, 0, 1))
Solución detallada
Tenemos el integral:
  /               
 |                
 |   3*x + 4      
 | ------------ dx
 |  2             
 | x  + 4*x + 7   
 |                
/                 
Reescribimos la función subintegral
                   2*x + 4                                
               3*------------             /-2 \           
                  2                       |---|           
  3*x + 4        x  + 4*x + 7             \ 3 /           
------------ = -------------- + --------------------------
 2                   2                               2    
x  + 4*x + 7                    /   ___          ___\     
                                |-\/ 3       2*\/ 3 |     
                                |-------*x - -------|  + 1
                                \   3           3   /     
o
  /                 
 |                  
 |   3*x + 4        
 | ------------ dx  
 |  2              =
 | x  + 4*x + 7     
 |                  
/                   
  
      /                                                    
     |                                                     
     |             1                                       
  2* | -------------------------- dx       /               
     |                      2             |                
     | /   ___          ___\              |   2*x + 4      
     | |-\/ 3       2*\/ 3 |           3* | ------------ dx
     | |-------*x - -------|  + 1         |  2             
     | \   3           3   /              | x  + 4*x + 7   
     |                                    |                
    /                                    /                 
- ---------------------------------- + --------------------
                  3                             2          
En integral
    /               
   |                
   |   2*x + 4      
3* | ------------ dx
   |  2             
   | x  + 4*x + 7   
   |                
  /                 
--------------------
         2          
hacemos el cambio
     2      
u = x  + 4*x
entonces
integral =
    /                       
   |                        
   |   1                    
3* | ----- du               
   | 7 + u                  
   |                        
  /             3*log(7 + u)
------------- = ------------
      2              2      
hacemos cambio inverso
    /                                     
   |                                      
   |   2*x + 4                            
3* | ------------ dx                      
   |  2                                   
   | x  + 4*x + 7                         
   |                        /     2      \
  /                    3*log\7 + x  + 4*x/
-------------------- = -------------------
         2                      2         
En integral
     /                             
    |                              
    |             1                
-2* | -------------------------- dx
    |                      2       
    | /   ___          ___\        
    | |-\/ 3       2*\/ 3 |        
    | |-------*x - -------|  + 1   
    | \   3           3   /        
    |                              
   /                               
-----------------------------------
                 3                 
hacemos el cambio
          ___       ___
      2*\/ 3    x*\/ 3 
v = - ------- - -------
         3         3   
entonces
integral =
     /                      
    |                       
    |   1                   
-2* | ------ dv             
    |      2                
    | 1 + v                 
    |                       
   /              -2*atan(v)
--------------- = ----------
       3              3     
hacemos cambio inverso
     /                                                                
    |                                                                 
    |             1                                                   
-2* | -------------------------- dx                                   
    |                      2                                          
    | /   ___          ___\                                           
    | |-\/ 3       2*\/ 3 |                                           
    | |-------*x - -------|  + 1                   /    ___       ___\
    | \   3           3   /                ___     |2*\/ 3    x*\/ 3 |
    |                                 -2*\/ 3 *atan|------- + -------|
   /                                               \   3         3   /
----------------------------------- = --------------------------------
                 3                                   3                
La solución:
                                      /    ___       ___\
                              ___     |2*\/ 3    x*\/ 3 |
         /     2      \   2*\/ 3 *atan|------- + -------|
    3*log\7 + x  + 4*x/               \   3         3   /
C + ------------------- - -------------------------------
             2                           3               
Respuesta (Indefinida) [src]
                                                           /  ___        \
  /                                                ___     |\/ 3 *(2 + x)|
 |                            /     2      \   2*\/ 3 *atan|-------------|
 |   3*x + 4             3*log\7 + x  + 4*x/               \      3      /
 | ------------ dx = C + ------------------- - ---------------------------
 |  2                             2                         3             
 | x  + 4*x + 7                                                           
 |                                                                        
/                                                                         
$$\int \frac{3 x + 4}{\left(x^{2} + 4 x\right) + 7}\, dx = C + \frac{3 \log{\left(x^{2} + 4 x + 7 \right)}}{2} - \frac{2 \sqrt{3} \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{3} \left(x + 2\right)}{3} \right)}}{3}$$
Gráfica
Respuesta [src]
                                                  /    ___\
                                          ___     |2*\/ 3 |
                                ___   2*\/ 3 *atan|-------|
  3*log(7)   3*log(12)   2*pi*\/ 3                \   3   /
- -------- + --------- - ---------- + ---------------------
     2           2           9                  3          
$$- \frac{3 \log{\left(7 \right)}}{2} - \frac{2 \sqrt{3} \pi}{9} + \frac{2 \sqrt{3} \operatorname{atan}{\left(\frac{2 \sqrt{3}}{3} \right)}}{3} + \frac{3 \log{\left(12 \right)}}{2}$$
=
=
                                                  /    ___\
                                          ___     |2*\/ 3 |
                                ___   2*\/ 3 *atan|-------|
  3*log(7)   3*log(12)   2*pi*\/ 3                \   3   /
- -------- + --------- - ---------- + ---------------------
     2           2           9                  3          
$$- \frac{3 \log{\left(7 \right)}}{2} - \frac{2 \sqrt{3} \pi}{9} + \frac{2 \sqrt{3} \operatorname{atan}{\left(\frac{2 \sqrt{3}}{3} \right)}}{3} + \frac{3 \log{\left(12 \right)}}{2}$$
-3*log(7)/2 + 3*log(12)/2 - 2*pi*sqrt(3)/9 + 2*sqrt(3)*atan(2*sqrt(3)/3)/3
Respuesta numérica [src]
0.588956614555185
0.588956614555185

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