Sr Examen

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Integral de x^2*2/(pi*(1-x^2)) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1               
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 |                
 |       2        
 |      x *2      
 |  ----------- dx
 |     /     2\   
 |  pi*\1 - x /   
 |                
/                 
0                 
012x2π(1x2)dx\int\limits_{0}^{1} \frac{2 x^{2}}{\pi \left(1 - x^{2}\right)}\, dx
Integral((x^2*2)/((pi*(1 - x^2))), (x, 0, 1))
Solución detallada
  1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

    Método #1

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      2x2π(1x2)=2π+1π(x+1)1π(x1)\frac{2 x^{2}}{\pi \left(1 - x^{2}\right)} = - \frac{2}{\pi} + \frac{1}{\pi \left(x + 1\right)} - \frac{1}{\pi \left(x - 1\right)}

    2. Integramos término a término:

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

        (2π)dx=2xπ\int \left(- \frac{2}{\pi}\right)\, dx = - \frac{2 x}{\pi}

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

        1π(x+1)dx=1x+1dxπ\int \frac{1}{\pi \left(x + 1\right)}\, dx = \frac{\int \frac{1}{x + 1}\, dx}{\pi}

        1. que u=x+1u = x + 1.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

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

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x+1)\log{\left(x + 1 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: log(x+1)π\frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{\pi}

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

        (1π(x1))dx=1x1dxπ\int \left(- \frac{1}{\pi \left(x - 1\right)}\right)\, dx = - \frac{\int \frac{1}{x - 1}\, dx}{\pi}

        1. que u=x1u = x - 1.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

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

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x1)\log{\left(x - 1 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: log(x1)π- \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{\pi}

      El resultado es: 2xπlog(x1)π+log(x+1)π- \frac{2 x}{\pi} - \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{\pi} + \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{\pi}

    Método #2

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      2x2π(1x2)=2x2πx2π\frac{2 x^{2}}{\pi \left(1 - x^{2}\right)} = - \frac{2 x^{2}}{\pi x^{2} - \pi}

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

      (2x2πx2π)dx=2x2πx2πdx\int \left(- \frac{2 x^{2}}{\pi x^{2} - \pi}\right)\, dx = - 2 \int \frac{x^{2}}{\pi x^{2} - \pi}\, dx

      1. Vuelva a escribir el integrando:

        x2πx2π=1π12π(x+1)+12π(x1)\frac{x^{2}}{\pi x^{2} - \pi} = \frac{1}{\pi} - \frac{1}{2 \pi \left(x + 1\right)} + \frac{1}{2 \pi \left(x - 1\right)}

      2. Integramos término a término:

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

          1πdx=xπ\int \frac{1}{\pi}\, dx = \frac{x}{\pi}

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

          (12π(x+1))dx=1x+1dx2π\int \left(- \frac{1}{2 \pi \left(x + 1\right)}\right)\, dx = - \frac{\int \frac{1}{x + 1}\, dx}{2 \pi}

          1. que u=x+1u = x + 1.

            Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

            1udu\int \frac{1}{u}\, du

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

            Si ahora sustituir uu más en:

            log(x+1)\log{\left(x + 1 \right)}

          Por lo tanto, el resultado es: log(x+1)2π- \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{2 \pi}

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

          12π(x1)dx=1x1dx2π\int \frac{1}{2 \pi \left(x - 1\right)}\, dx = \frac{\int \frac{1}{x - 1}\, dx}{2 \pi}

          1. que u=x1u = x - 1.

            Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

            1udu\int \frac{1}{u}\, du

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

            Si ahora sustituir uu más en:

            log(x1)\log{\left(x - 1 \right)}

          Por lo tanto, el resultado es: log(x1)2π\frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{2 \pi}

        El resultado es: xπ+log(x1)2πlog(x+1)2π\frac{x}{\pi} + \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{2 \pi} - \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{2 \pi}

      Por lo tanto, el resultado es: 2xπlog(x1)π+log(x+1)π- \frac{2 x}{\pi} - \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{\pi} + \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{\pi}

    Método #3

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      2x2π(1x2)=2x2πx2+π\frac{2 x^{2}}{\pi \left(1 - x^{2}\right)} = \frac{2 x^{2}}{- \pi x^{2} + \pi}

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

      2x2πx2+πdx=2x2πx2+πdx\int \frac{2 x^{2}}{- \pi x^{2} + \pi}\, dx = 2 \int \frac{x^{2}}{- \pi x^{2} + \pi}\, dx

      1. Vuelva a escribir el integrando:

        x2πx2+π=1π+12π(x+1)12π(x1)\frac{x^{2}}{- \pi x^{2} + \pi} = - \frac{1}{\pi} + \frac{1}{2 \pi \left(x + 1\right)} - \frac{1}{2 \pi \left(x - 1\right)}

      2. Integramos término a término:

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

          (1π)dx=xπ\int \left(- \frac{1}{\pi}\right)\, dx = - \frac{x}{\pi}

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

          12π(x+1)dx=1x+1dx2π\int \frac{1}{2 \pi \left(x + 1\right)}\, dx = \frac{\int \frac{1}{x + 1}\, dx}{2 \pi}

          1. que u=x+1u = x + 1.

            Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

            1udu\int \frac{1}{u}\, du

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

            Si ahora sustituir uu más en:

            log(x+1)\log{\left(x + 1 \right)}

          Por lo tanto, el resultado es: log(x+1)2π\frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{2 \pi}

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

          (12π(x1))dx=1x1dx2π\int \left(- \frac{1}{2 \pi \left(x - 1\right)}\right)\, dx = - \frac{\int \frac{1}{x - 1}\, dx}{2 \pi}

          1. que u=x1u = x - 1.

            Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

            1udu\int \frac{1}{u}\, du

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

            Si ahora sustituir uu más en:

            log(x1)\log{\left(x - 1 \right)}

          Por lo tanto, el resultado es: log(x1)2π- \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{2 \pi}

        El resultado es: xπlog(x1)2π+log(x+1)2π- \frac{x}{\pi} - \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{2 \pi} + \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{2 \pi}

      Por lo tanto, el resultado es: 2xπlog(x1)π+log(x+1)π- \frac{2 x}{\pi} - \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{\pi} + \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{\pi}

  2. Ahora simplificar:

    2xlog(x1)+log(x+1)π\frac{- 2 x - \log{\left(x - 1 \right)} + \log{\left(x + 1 \right)}}{\pi}

  3. Añadimos la constante de integración:

    2xlog(x1)+log(x+1)π+constant\frac{- 2 x - \log{\left(x - 1 \right)} + \log{\left(x + 1 \right)}}{\pi}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

2xlog(x1)+log(x+1)π+constant\frac{- 2 x - \log{\left(x - 1 \right)} + \log{\left(x + 1 \right)}}{\pi}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                   
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 |      2                                             
 |     x *2             log(1 + x)   log(-1 + x)   2*x
 | ----------- dx = C + ---------- - ----------- - ---
 |    /     2\              pi            pi        pi
 | pi*\1 - x /                                        
 |                                                    
/                                                     
2x2π(1x2)dx=C2xπlog(x1)π+log(x+1)π\int \frac{2 x^{2}}{\pi \left(1 - x^{2}\right)}\, dx = C - \frac{2 x}{\pi} - \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{\pi} + \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{\pi}
Respuesta [src]
oo + I
+i\infty + i
=
=
oo + I
+i\infty + i
oo + i
Respuesta numérica [src]
13.6186032641392
13.6186032641392

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