Integral de x^3/(16*x^4+1) dx

1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

   Método #1

   1. que $u = 16 x^{4} + 1$.

      Luego que $du = 64 x^{3} dx$ y ponemos $\frac{du}{64}$:

      $\int \frac{1}{64 u}\, du$

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

         $\int \frac{1}{u}\, du = \frac{\int \frac{1}{u}\, du}{64}$

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

         Por lo tanto, el resultado es: $\frac{\log{\left(u \right)}}{64}$

      Si ahora sustituir $u$ más en:

      $\frac{\log{\left(16 x^{4} + 1 \right)}}{64}$

   Método #2

   1. que $u = x^{4}$.

      Luego que $du = 4 x^{3} dx$ y ponemos $du$:

      $\int \frac{1}{64 u + 4}\, du$

      1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

         Método #1

         1. que $u = 64 u + 4$.

            Luego que $du = 64 du$ y ponemos $\frac{du}{64}$:

            $\int \frac{1}{64 u}\, du$

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

               $\int \frac{1}{u}\, du = \frac{\int \frac{1}{u}\, du}{64}$

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

               Por lo tanto, el resultado es: $\frac{\log{\left(u \right)}}{64}$

            Si ahora sustituir $u$ más en:

            $\frac{\log{\left(64 u + 4 \right)}}{64}$

         Método #2

         1. Vuelva a escribir el integrando:

            $\frac{1}{64 u + 4} = \frac{1}{4 \left(16 u + 1\right)}$

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

            $\int \frac{1}{4 \left(16 u + 1\right)}\, du = \frac{\int \frac{1}{16 u + 1}\, du}{4}$

            1. que $u = 16 u + 1$.

               Luego que $du = 16 du$ y ponemos $\frac{du}{16}$:

               $\int \frac{1}{16 u}\, du$

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

                  $\int \frac{1}{u}\, du = \frac{\int \frac{1}{u}\, du}{16}$

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

                  Por lo tanto, el resultado es: $\frac{\log{\left(u \right)}}{16}$

               Si ahora sustituir $u$ más en:

               $\frac{\log{\left(16 u + 1 \right)}}{16}$

            Por lo tanto, el resultado es: $\frac{\log{\left(16 u + 1 \right)}}{64}$

      Si ahora sustituir $u$ más en:

      $\frac{\log{\left(64 x^{4} + 4 \right)}}{64}$

   Método #3

   1. que $u = x^{2}$.

      Luego que $du = 2 x dx$ y ponemos $du$:

      $\int \frac{u}{32 u^{2} + 2}\, du$

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

         $\int \frac{u}{32 u^{2} + 2}\, du = \frac{\int \frac{64 u}{32 u^{2} + 2}\, du}{64}$

         1. que $u = 32 u^{2} + 2$.

            Luego que $du = 64 u du$ y ponemos $\frac{du}{64}$:

            $\int \frac{1}{64 u}\, du$

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

            Si ahora sustituir $u$ más en:

            $\log{\left(32 u^{2} + 2 \right)}$

         Por lo tanto, el resultado es: $\frac{\log{\left(32 u^{2} + 2 \right)}}{64}$

      Si ahora sustituir $u$ más en:

      $\frac{\log{\left(32 x^{4} + 2 \right)}}{64}$

2. Ahora simplificar:

   $\frac{\log{\left(16 x^{4} + 1 \right)}}{64}$

3. Añadimos la constante de integración:

   $\frac{\log{\left(16 x^{4} + 1 \right)}}{64}+ \mathrm{constant}$

Respuesta:

$\frac{\log{\left(16 x^{4} + 1 \right)}}{64}+ \mathrm{constant}$