Sr Examen

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Integral de (x-1)/(x^2+7x+13) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1                 
  /                 
 |                  
 |      x - 1       
 |  ------------- dx
 |   2              
 |  x  + 7*x + 13   
 |                  
/                   
0                   
$$\int\limits_{0}^{1} \frac{x - 1}{\left(x^{2} + 7 x\right) + 13}\, dx$$
Integral((x - 1)/(x^2 + 7*x + 13), (x, 0, 1))
Solución detallada
Tenemos el integral:
  /                
 |                 
 |     x - 1       
 | ------------- dx
 |  2              
 | x  + 7*x + 13   
 |                 
/                  
Reescribimos la función subintegral
                /   2*x + 7   \                              
                |-------------|             / -9  \          
                | 2           |             |-----|          
    x - 1       \x  + 7*x + 13/             \2*3/4/          
------------- = --------------- + ---------------------------
 2                     2                                2    
x  + 7*x + 13                     /     ___         ___\     
                                  |-2*\/ 3      7*\/ 3 |     
                                  |--------*x - -------|  + 1
                                  \   3            3   /     
o
  /                  
 |                   
 |     x - 1         
 | ------------- dx  
 |  2               =
 | x  + 7*x + 13     
 |                   
/                    
  
  /                                                      
 |                                                       
 |    2*x + 7                                            
 | ------------- dx                                      
 |  2                                                    
 | x  + 7*x + 13          /                              
 |                       |                               
/                        |              1                
------------------- - 6* | --------------------------- dx
         2               |                       2       
                         | /     ___         ___\        
                         | |-2*\/ 3      7*\/ 3 |        
                         | |--------*x - -------|  + 1   
                         | \   3            3   /        
                         |                               
                        /                                
En integral
  /                
 |                 
 |    2*x + 7      
 | ------------- dx
 |  2              
 | x  + 7*x + 13   
 |                 
/                  
-------------------
         2         
hacemos el cambio
     2      
u = x  + 7*x
entonces
integral =
  /                       
 |                        
 |   1                    
 | ------ du              
 | 13 + u                 
 |                        
/              log(13 + u)
------------ = -----------
     2              2     
hacemos cambio inverso
  /                                     
 |                                      
 |    2*x + 7                           
 | ------------- dx                     
 |  2                                   
 | x  + 7*x + 13                        
 |                       /      2      \
/                     log\13 + x  + 7*x/
------------------- = ------------------
         2                    2         
En integral
     /                              
    |                               
    |              1                
-6* | --------------------------- dx
    |                       2       
    | /     ___         ___\        
    | |-2*\/ 3      7*\/ 3 |        
    | |--------*x - -------|  + 1   
    | \   3            3   /        
    |                               
   /                                
hacemos el cambio
          ___         ___
      7*\/ 3    2*x*\/ 3 
v = - ------- - ---------
         3          3    
entonces
integral =
     /                      
    |                       
    |   1                   
-6* | ------ dv = -6*atan(v)
    |      2                
    | 1 + v                 
    |                       
   /                        
hacemos cambio inverso
     /                                                                   
    |                                               /    ___         ___\
    |              1                        ___     |7*\/ 3    2*x*\/ 3 |
-6* | --------------------------- dx = -3*\/ 3 *atan|------- + ---------|
    |                       2                       \   3          3    /
    | /     ___         ___\                                             
    | |-2*\/ 3      7*\/ 3 |                                             
    | |--------*x - -------|  + 1                                        
    | \   3            3   /                                             
    |                                                                    
   /                                                                     
La solución:
       /      2      \               /    ___         ___\
    log\13 + x  + 7*x/       ___     |7*\/ 3    2*x*\/ 3 |
C + ------------------ - 3*\/ 3 *atan|------- + ---------|
            2                        \   3          3    /
Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                                           
 |                           /      2      \               /    ___          \
 |     x - 1              log\13 + x  + 7*x/       ___     |2*\/ 3 *(7/2 + x)|
 | ------------- dx = C + ------------------ - 3*\/ 3 *atan|-----------------|
 |  2                             2                        \        3        /
 | x  + 7*x + 13                                                              
 |                                                                            
/                                                                             
$$\int \frac{x - 1}{\left(x^{2} + 7 x\right) + 13}\, dx = C + \frac{\log{\left(x^{2} + 7 x + 13 \right)}}{2} - 3 \sqrt{3} \operatorname{atan}{\left(\frac{2 \sqrt{3} \left(x + \frac{7}{2}\right)}{3} \right)}$$
Gráfica
Respuesta [src]
                                                        /    ___\
log(21)   log(13)       ___     /    ___\       ___     |7*\/ 3 |
------- - ------- - 3*\/ 3 *atan\3*\/ 3 / + 3*\/ 3 *atan|-------|
   2         2                                          \   3   /
$$- 3 \sqrt{3} \operatorname{atan}{\left(3 \sqrt{3} \right)} - \frac{\log{\left(13 \right)}}{2} + \frac{\log{\left(21 \right)}}{2} + 3 \sqrt{3} \operatorname{atan}{\left(\frac{7 \sqrt{3}}{3} \right)}$$
=
=
                                                        /    ___\
log(21)   log(13)       ___     /    ___\       ___     |7*\/ 3 |
------- - ------- - 3*\/ 3 *atan\3*\/ 3 / + 3*\/ 3 *atan|-------|
   2         2                                          \   3   /
$$- 3 \sqrt{3} \operatorname{atan}{\left(3 \sqrt{3} \right)} - \frac{\log{\left(13 \right)}}{2} + \frac{\log{\left(21 \right)}}{2} + 3 \sqrt{3} \operatorname{atan}{\left(\frac{7 \sqrt{3}}{3} \right)}$$
log(21)/2 - log(13)/2 - 3*sqrt(3)*atan(3*sqrt(3)) + 3*sqrt(3)*atan(7*sqrt(3)/3)
Respuesta numérica [src]
-0.0326907074641157
-0.0326907074641157

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