Sr Examen

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Integral de ln(3x^2-1) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1                 
  /                 
 |                  
 |     /   2    \   
 |  log\3*x  - 1/ dx
 |                  
/                   
0                   
$$\int\limits_{0}^{1} \log{\left(3 x^{2} - 1 \right)}\, dx$$
Integral(log(3*x^2 - 1), (x, 0, 1))
Solución detallada
  1. Usamos la integración por partes:

    que y que .

    Entonces .

    Para buscar :

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

    Ahora resolvemos podintegral.

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

    1. Vuelva a escribir el integrando:

    2. Integramos término a término:

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

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

          PieceweseRule(subfunctions=[(ArctanRule(a=1, b=3, c=-1, context=1/(3*x**2 - 1), symbol=x), False), (ArccothRule(a=1, b=3, c=-1, context=1/(3*x**2 - 1), symbol=x), x**2 > 1/3), (ArctanhRule(a=1, b=3, c=-1, context=1/(3*x**2 - 1), symbol=x), x**2 < 1/3)], context=1/(3*x**2 - 1), symbol=x)

        Por lo tanto, el resultado es:

      El resultado es:

    Por lo tanto, el resultado es:

  3. Ahora simplificar:

  4. Añadimos la constante de integración:


Respuesta:

Respuesta (Indefinida) [src]
                                  //   ___      /    ___\               \                  
  /                               ||-\/ 3 *acoth\x*\/ 3 /        2      |                  
 |                                ||----------------------  for x  > 1/3|                  
 |    /   2    \                  ||          3                         |        /   2    \
 | log\3*x  - 1/ dx = C - 2*x - 2*|<                                    | + x*log\3*x  - 1/
 |                                ||   ___      /    ___\               |                  
/                                 ||-\/ 3 *atanh\x*\/ 3 /        2      |                  
                                  ||----------------------  for x  < 1/3|                  
                                  \\          3                         /                  
$$\int \log{\left(3 x^{2} - 1 \right)}\, dx = C + x \log{\left(3 x^{2} - 1 \right)} - 2 x - 2 \left(\begin{cases} - \frac{\sqrt{3} \operatorname{acoth}{\left(\sqrt{3} x \right)}}{3} & \text{for}\: x^{2} > \frac{1}{3} \\- \frac{\sqrt{3} \operatorname{atanh}{\left(\sqrt{3} x \right)}}{3} & \text{for}\: x^{2} < \frac{1}{3} \end{cases}\right)$$
Gráfica
Respuesta [src]
              /  ___\            /      ___\         /          /  ___\\            /      ___\         
       ___    |\/ 3 |     ___    |    \/ 3 |     ___ |          |\/ 3 ||     ___    |    \/ 3 |         
     \/ 3 *log|-----|   \/ 3 *log|1 - -----|   \/ 3 *|pi*I + log|-----||   \/ 3 *log|1 + -----|         
              \  3  /            \      3  /         \          \  3  //            \      3  /         
-2 - ---------------- - -------------------- + ------------------------- + -------------------- + log(2)
            3                    3                         3                        3                   
$$-2 + \frac{\sqrt{3} \log{\left(\frac{\sqrt{3}}{3} + 1 \right)}}{3} - \frac{\sqrt{3} \log{\left(\frac{\sqrt{3}}{3} \right)}}{3} - \frac{\sqrt{3} \log{\left(1 - \frac{\sqrt{3}}{3} \right)}}{3} + \log{\left(2 \right)} + \frac{\sqrt{3} \left(\log{\left(\frac{\sqrt{3}}{3} \right)} + i \pi\right)}{3}$$
=
=
              /  ___\            /      ___\         /          /  ___\\            /      ___\         
       ___    |\/ 3 |     ___    |    \/ 3 |     ___ |          |\/ 3 ||     ___    |    \/ 3 |         
     \/ 3 *log|-----|   \/ 3 *log|1 - -----|   \/ 3 *|pi*I + log|-----||   \/ 3 *log|1 + -----|         
              \  3  /            \      3  /         \          \  3  //            \      3  /         
-2 - ---------------- - -------------------- + ------------------------- + -------------------- + log(2)
            3                    3                         3                        3                   
$$-2 + \frac{\sqrt{3} \log{\left(\frac{\sqrt{3}}{3} + 1 \right)}}{3} - \frac{\sqrt{3} \log{\left(\frac{\sqrt{3}}{3} \right)}}{3} - \frac{\sqrt{3} \log{\left(1 - \frac{\sqrt{3}}{3} \right)}}{3} + \log{\left(2 \right)} + \frac{\sqrt{3} \left(\log{\left(\frac{\sqrt{3}}{3} \right)} + i \pi\right)}{3}$$
-2 - sqrt(3)*log(sqrt(3)/3)/3 - sqrt(3)*log(1 - sqrt(3)/3)/3 + sqrt(3)*(pi*i + log(sqrt(3)/3))/3 + sqrt(3)*log(1 + sqrt(3)/3)/3 + log(2)
Respuesta numérica [src]
(-0.539684362071353 + 1.81971724644946j)
(-0.539684362071353 + 1.81971724644946j)

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