Sr Examen

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Integral de (3x+2)/(x^2-4x+9) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1                
  /                
 |                 
 |    3*x + 2      
 |  ------------ dx
 |   2             
 |  x  - 4*x + 9   
 |                 
/                  
0                  
$$\int\limits_{0}^{1} \frac{3 x + 2}{\left(x^{2} - 4 x\right) + 9}\, dx$$
Integral((3*x + 2)/(x^2 - 4*x + 9), (x, 0, 1))
Solución detallada
Tenemos el integral:
  /               
 |                
 |   3*x + 2      
 | ------------ dx
 |  2             
 | x  - 4*x + 9   
 |                
/                 
Reescribimos la función subintegral
                   2*x - 4                                
               3*------------              /8\            
                  2                        |-|            
  3*x + 2        x  - 4*x + 9              \5/            
------------ = -------------- + --------------------------
 2                   2                               2    
x  - 4*x + 9                    /   ___          ___\     
                                |-\/ 5       2*\/ 5 |     
                                |-------*x + -------|  + 1
                                \   5           5   /     
o
  /                 
 |                  
 |   3*x + 2        
 | ------------ dx  
 |  2              =
 | x  - 4*x + 9     
 |                  
/                   
  
                           /                             
                          |                              
                          |             1                
    /                  8* | -------------------------- dx
   |                      |                      2       
   |   2*x - 4            | /   ___          ___\        
3* | ------------ dx      | |-\/ 5       2*\/ 5 |        
   |  2                   | |-------*x + -------|  + 1   
   | x  - 4*x + 9         | \   5           5   /        
   |                      |                              
  /                      /                               
-------------------- + ----------------------------------
         2                             5                 
En integral
    /               
   |                
   |   2*x - 4      
3* | ------------ dx
   |  2             
   | x  - 4*x + 9   
   |                
  /                 
--------------------
         2          
hacemos el cambio
     2      
u = x  - 4*x
entonces
integral =
    /                       
   |                        
   |   1                    
3* | ----- du               
   | 9 + u                  
   |                        
  /             3*log(9 + u)
------------- = ------------
      2              2      
hacemos cambio inverso
    /                                     
   |                                      
   |   2*x - 4                            
3* | ------------ dx                      
   |  2                                   
   | x  - 4*x + 9                         
   |                        /     2      \
  /                    3*log\9 + x  - 4*x/
-------------------- = -------------------
         2                      2         
En integral
    /                             
   |                              
   |             1                
8* | -------------------------- dx
   |                      2       
   | /   ___          ___\        
   | |-\/ 5       2*\/ 5 |        
   | |-------*x + -------|  + 1   
   | \   5           5   /        
   |                              
  /                               
----------------------------------
                5                 
hacemos el cambio
        ___       ___
    2*\/ 5    x*\/ 5 
v = ------- - -------
       5         5   
entonces
integral =
    /                     
   |                      
   |   1                  
8* | ------ dv            
   |      2               
   | 1 + v                
   |                      
  /              8*atan(v)
-------------- = ---------
      5              5    
hacemos cambio inverso
    /                                                                 
   |                                                                  
   |             1                                                    
8* | -------------------------- dx                                    
   |                      2                                           
   | /   ___          ___\                                            
   | |-\/ 5       2*\/ 5 |                                            
   | |-------*x + -------|  + 1                  /      ___       ___\
   | \   5           5   /               ___     |  2*\/ 5    x*\/ 5 |
   |                                 8*\/ 5 *atan|- ------- + -------|
  /                                              \     5         5   /
---------------------------------- = ---------------------------------
                5                                    5                
La solución:
                                      /      ___       ___\
                              ___     |  2*\/ 5    x*\/ 5 |
         /     2      \   8*\/ 5 *atan|- ------- + -------|
    3*log\9 + x  - 4*x/               \     5         5   /
C + ------------------- + ---------------------------------
             2                            5                
Respuesta (Indefinida) [src]
                                                           /  ___         \
  /                                                ___     |\/ 5 *(-2 + x)|
 |                            /     2      \   8*\/ 5 *atan|--------------|
 |   3*x + 2             3*log\9 + x  - 4*x/               \      5       /
 | ------------ dx = C + ------------------- + ----------------------------
 |  2                             2                         5              
 | x  - 4*x + 9                                                            
 |                                                                         
/                                                                          
$$\int \frac{3 x + 2}{\left(x^{2} - 4 x\right) + 9}\, dx = C + \frac{3 \log{\left(x^{2} - 4 x + 9 \right)}}{2} + \frac{8 \sqrt{5} \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{5} \left(x - 2\right)}{5} \right)}}{5}$$
Gráfica
Respuesta [src]
                                    /  ___\               /    ___\
                            ___     |\/ 5 |       ___     |2*\/ 5 |
                        8*\/ 5 *atan|-----|   8*\/ 5 *atan|-------|
  3*log(9)   3*log(6)               \  5  /               \   5   /
- -------- + -------- - ------------------- + ---------------------
     2          2                5                      5          
$$- \frac{3 \log{\left(9 \right)}}{2} - \frac{8 \sqrt{5} \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{5}}{5} \right)}}{5} + \frac{8 \sqrt{5} \operatorname{atan}{\left(\frac{2 \sqrt{5}}{5} \right)}}{5} + \frac{3 \log{\left(6 \right)}}{2}$$
=
=
                                    /  ___\               /    ___\
                            ___     |\/ 5 |       ___     |2*\/ 5 |
                        8*\/ 5 *atan|-----|   8*\/ 5 *atan|-------|
  3*log(9)   3*log(6)               \  5  /               \   5   /
- -------- + -------- - ------------------- + ---------------------
     2          2                5                      5          
$$- \frac{3 \log{\left(9 \right)}}{2} - \frac{8 \sqrt{5} \operatorname{atan}{\left(\frac{\sqrt{5}}{5} \right)}}{5} + \frac{8 \sqrt{5} \operatorname{atan}{\left(\frac{2 \sqrt{5}}{5} \right)}}{5} + \frac{3 \log{\left(6 \right)}}{2}$$
-3*log(9)/2 + 3*log(6)/2 - 8*sqrt(5)*atan(sqrt(5)/5)/5 + 8*sqrt(5)*atan(2*sqrt(5)/5)/5
Respuesta numérica [src]
0.49800599194569
0.49800599194569

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