Sr Examen

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Integral de x(1-x^2)^a dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1               
  /               
 |                
 |            a   
 |    /     2\    
 |  x*\1 - x /  dx
 |                
/                 
0                 
01x(1x2)adx\int\limits_{0}^{1} x \left(1 - x^{2}\right)^{a}\, dx
Integral(x*(1 - x^2)^a, (x, 0, 1))
Solución detallada
  1. que u=1x2u = 1 - x^{2}.

    Luego que du=2xdxdu = - 2 x dx y ponemos du2- \frac{du}{2}:

    (ua2)du\int \left(- \frac{u^{a}}{2}\right)\, du

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

      uadu=uadu2\int u^{a}\, du = - \frac{\int u^{a}\, du}{2}

      1. Integral unu^{n} es un+1n+1\frac{u^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

        uadu={ua+1a+1fora1log(u)otherwese\int u^{a}\, du = \begin{cases} \frac{u^{a + 1}}{a + 1} & \text{for}\: a \neq -1 \\\log{\left(u \right)} & \text{otherwese} \end{cases}

      Por lo tanto, el resultado es: {ua+1a+1fora1log(u)otherwese2- \frac{\begin{cases} \frac{u^{a + 1}}{a + 1} & \text{for}\: a \neq -1 \\\log{\left(u \right)} & \text{otherwese} \end{cases}}{2}

    Si ahora sustituir uu más en:

    {(1x2)a+1a+1fora1log(1x2)otherwese2- \frac{\begin{cases} \frac{\left(1 - x^{2}\right)^{a + 1}}{a + 1} & \text{for}\: a \neq -1 \\\log{\left(1 - x^{2} \right)} & \text{otherwese} \end{cases}}{2}

  2. Ahora simplificar:

    {(1x2)a+12a+2fora1log(1x2)2otherwese\begin{cases} - \frac{\left(1 - x^{2}\right)^{a + 1}}{2 a + 2} & \text{for}\: a \neq -1 \\- \frac{\log{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} & \text{otherwese} \end{cases}

  3. Añadimos la constante de integración:

    {(1x2)a+12a+2fora1log(1x2)2otherwese+constant\begin{cases} - \frac{\left(1 - x^{2}\right)^{a + 1}}{2 a + 2} & \text{for}\: a \neq -1 \\- \frac{\log{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} & \text{otherwese} \end{cases}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

{(1x2)a+12a+2fora1log(1x2)2otherwese+constant\begin{cases} - \frac{\left(1 - x^{2}\right)^{a + 1}}{2 a + 2} & \text{for}\: a \neq -1 \\- \frac{\log{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} & \text{otherwese} \end{cases}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
                        /        1 + a             
                        |/     2\                  
                        |\1 - x /                  
                        |-------------  for a != -1
                        <    1 + a                 
  /                     |                          
 |                      |    /     2\              
 |           a          | log\1 - x /    otherwise 
 |   /     2\           \                          
 | x*\1 - x /  dx = C - ---------------------------
 |                                   2             
/                                                  
x(1x2)adx=C{(1x2)a+1a+1fora1log(1x2)otherwise2\int x \left(1 - x^{2}\right)^{a}\, dx = C - \frac{\begin{cases} \frac{\left(1 - x^{2}\right)^{a + 1}}{a + 1} & \text{for}\: a \neq -1 \\\log{\left(1 - x^{2} \right)} & \text{otherwise} \end{cases}}{2}
Respuesta [src]
/    1                                       
| -------   for And(a > -oo, a < oo, a != -1)
| 2 + 2*a                                    
<                                            
|     pi*I                                   
|oo + ----              otherwise            
\      2                                     
{12a+2fora>a<a1+iπ2otherwise\begin{cases} \frac{1}{2 a + 2} & \text{for}\: a > -\infty \wedge a < \infty \wedge a \neq -1 \\\infty + \frac{i \pi}{2} & \text{otherwise} \end{cases}
=
=
/    1                                       
| -------   for And(a > -oo, a < oo, a != -1)
| 2 + 2*a                                    
<                                            
|     pi*I                                   
|oo + ----              otherwise            
\      2                                     
{12a+2fora>a<a1+iπ2otherwise\begin{cases} \frac{1}{2 a + 2} & \text{for}\: a > -\infty \wedge a < \infty \wedge a \neq -1 \\\infty + \frac{i \pi}{2} & \text{otherwise} \end{cases}
Piecewise((1/(2 + 2*a), (a > -oo)∧(a < oo)∧(Ne(a, -1))), (oo + pi*i/2, True))

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