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Integral de 4/(x^4-1) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1          
  /          
 |           
 |    4      
 |  ------ dx
 |   4       
 |  x  - 1   
 |           
/            
0            
014x41dx\int\limits_{0}^{1} \frac{4}{x^{4} - 1}\, dx
Integral(4/(x^4 - 1), (x, 0, 1))
Solución detallada
  1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

    4x41dx=41x41dx\int \frac{4}{x^{4} - 1}\, dx = 4 \int \frac{1}{x^{4} - 1}\, dx

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      1x41=12(x2+1)14(x+1)+14(x1)\frac{1}{x^{4} - 1} = - \frac{1}{2 \left(x^{2} + 1\right)} - \frac{1}{4 \left(x + 1\right)} + \frac{1}{4 \left(x - 1\right)}

    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:

        (12(x2+1))dx=1x2+1dx2\int \left(- \frac{1}{2 \left(x^{2} + 1\right)}\right)\, dx = - \frac{\int \frac{1}{x^{2} + 1}\, dx}{2}

          PieceweseRule(subfunctions=[(ArctanRule(a=1, b=1, c=1, context=1/(x**2 + 1), symbol=x), True), (ArccothRule(a=1, b=1, c=1, context=1/(x**2 + 1), symbol=x), False), (ArctanhRule(a=1, b=1, c=1, context=1/(x**2 + 1), symbol=x), False)], context=1/(x**2 + 1), symbol=x)

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

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

        (14(x+1))dx=1x+1dx4\int \left(- \frac{1}{4 \left(x + 1\right)}\right)\, dx = - \frac{\int \frac{1}{x + 1}\, dx}{4}

        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)4- \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{4}

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

        14(x1)dx=1x1dx4\int \frac{1}{4 \left(x - 1\right)}\, dx = \frac{\int \frac{1}{x - 1}\, dx}{4}

        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)4\frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{4}

      El resultado es: log(x1)4log(x+1)4atan(x)2\frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{4} - \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{4} - \frac{\operatorname{atan}{\left(x \right)}}{2}

    Por lo tanto, el resultado es: log(x1)log(x+1)2atan(x)\log{\left(x - 1 \right)} - \log{\left(x + 1 \right)} - 2 \operatorname{atan}{\left(x \right)}

  2. Añadimos la constante de integración:

    log(x1)log(x+1)2atan(x)+constant\log{\left(x - 1 \right)} - \log{\left(x + 1 \right)} - 2 \operatorname{atan}{\left(x \right)}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

log(x1)log(x+1)2atan(x)+constant\log{\left(x - 1 \right)} - \log{\left(x + 1 \right)} - 2 \operatorname{atan}{\left(x \right)}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                    
 |                                                     
 |   4                                                 
 | ------ dx = C - log(1 + x) - 2*atan(x) + log(-1 + x)
 |  4                                                  
 | x  - 1                                              
 |                                                     
/                                                      
4x41dx=C+log(x1)log(x+1)2atan(x)\int \frac{4}{x^{4} - 1}\, dx = C + \log{\left(x - 1 \right)} - \log{\left(x + 1 \right)} - 2 \operatorname{atan}{\left(x \right)}
Gráfica
0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.90-1000010000
Respuesta [src]
-oo - pi*I
iπ-\infty - i \pi
=
=
-oo - pi*I
iπ-\infty - i \pi
-oo - pi*i
Respuesta numérica [src]
-46.3549002935714
-46.3549002935714

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