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Integral de (x^4)/((x^2-1)(x+2)) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
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 |         x           
 |  ---------------- dx
 |  / 2    \           
 |  \x  - 1/*(x + 2)   
 |                     
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0                      
01x4(x+2)(x21)dx\int\limits_{0}^{1} \frac{x^{4}}{\left(x + 2\right) \left(x^{2} - 1\right)}\, dx
Integral(x^4/(((x^2 - 1)*(x + 2))), (x, 0, 1))
Solución detallada
  1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

    Método #1

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      x4(x+2)(x21)=x2+163(x+2)12(x+1)+16(x1)\frac{x^{4}}{\left(x + 2\right) \left(x^{2} - 1\right)} = x - 2 + \frac{16}{3 \left(x + 2\right)} - \frac{1}{2 \left(x + 1\right)} + \frac{1}{6 \left(x - 1\right)}

    2. Integramos término a término:

      1. Integral xnx^{n} es xn+1n+1\frac{x^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

        xdx=x22\int x\, dx = \frac{x^{2}}{2}

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

        (2)dx=2x\int \left(-2\right)\, dx = - 2 x

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

        163(x+2)dx=161x+2dx3\int \frac{16}{3 \left(x + 2\right)}\, dx = \frac{16 \int \frac{1}{x + 2}\, dx}{3}

        1. que u=x+2u = x + 2.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

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

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x+2)\log{\left(x + 2 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: 16log(x+2)3\frac{16 \log{\left(x + 2 \right)}}{3}

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

        (12(x+1))dx=1x+1dx2\int \left(- \frac{1}{2 \left(x + 1\right)}\right)\, dx = - \frac{\int \frac{1}{x + 1}\, dx}{2}

        1. que u=x+1u = x + 1.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

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

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x+1)\log{\left(x + 1 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: log(x+1)2- \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{2}

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

        16(x1)dx=1x1dx6\int \frac{1}{6 \left(x - 1\right)}\, dx = \frac{\int \frac{1}{x - 1}\, dx}{6}

        1. que u=x1u = x - 1.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

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

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x1)\log{\left(x - 1 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: log(x1)6\frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{6}

      El resultado es: x222x+log(x1)6log(x+1)2+16log(x+2)3\frac{x^{2}}{2} - 2 x + \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{6} - \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{2} + \frac{16 \log{\left(x + 2 \right)}}{3}

    Método #2

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      x4(x+2)(x21)=x4x3+2x2x2\frac{x^{4}}{\left(x + 2\right) \left(x^{2} - 1\right)} = \frac{x^{4}}{x^{3} + 2 x^{2} - x - 2}

    2. Vuelva a escribir el integrando:

      x4x3+2x2x2=x2+163(x+2)12(x+1)+16(x1)\frac{x^{4}}{x^{3} + 2 x^{2} - x - 2} = x - 2 + \frac{16}{3 \left(x + 2\right)} - \frac{1}{2 \left(x + 1\right)} + \frac{1}{6 \left(x - 1\right)}

    3. Integramos término a término:

      1. Integral xnx^{n} es xn+1n+1\frac{x^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

        xdx=x22\int x\, dx = \frac{x^{2}}{2}

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

        (2)dx=2x\int \left(-2\right)\, dx = - 2 x

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

        163(x+2)dx=161x+2dx3\int \frac{16}{3 \left(x + 2\right)}\, dx = \frac{16 \int \frac{1}{x + 2}\, dx}{3}

        1. que u=x+2u = x + 2.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

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

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x+2)\log{\left(x + 2 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: 16log(x+2)3\frac{16 \log{\left(x + 2 \right)}}{3}

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

        (12(x+1))dx=1x+1dx2\int \left(- \frac{1}{2 \left(x + 1\right)}\right)\, dx = - \frac{\int \frac{1}{x + 1}\, dx}{2}

        1. que u=x+1u = x + 1.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

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

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x+1)\log{\left(x + 1 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: log(x+1)2- \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{2}

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

        16(x1)dx=1x1dx6\int \frac{1}{6 \left(x - 1\right)}\, dx = \frac{\int \frac{1}{x - 1}\, dx}{6}

        1. que u=x1u = x - 1.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

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

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x1)\log{\left(x - 1 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: log(x1)6\frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{6}

      El resultado es: x222x+log(x1)6log(x+1)2+16log(x+2)3\frac{x^{2}}{2} - 2 x + \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{6} - \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{2} + \frac{16 \log{\left(x + 2 \right)}}{3}

    Método #3

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      x4(x+2)(x21)=x4x3+2x2x2\frac{x^{4}}{\left(x + 2\right) \left(x^{2} - 1\right)} = \frac{x^{4}}{x^{3} + 2 x^{2} - x - 2}

    2. Vuelva a escribir el integrando:

      x4x3+2x2x2=x2+163(x+2)12(x+1)+16(x1)\frac{x^{4}}{x^{3} + 2 x^{2} - x - 2} = x - 2 + \frac{16}{3 \left(x + 2\right)} - \frac{1}{2 \left(x + 1\right)} + \frac{1}{6 \left(x - 1\right)}

    3. Integramos término a término:

      1. Integral xnx^{n} es xn+1n+1\frac{x^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

        xdx=x22\int x\, dx = \frac{x^{2}}{2}

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

        (2)dx=2x\int \left(-2\right)\, dx = - 2 x

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

        163(x+2)dx=161x+2dx3\int \frac{16}{3 \left(x + 2\right)}\, dx = \frac{16 \int \frac{1}{x + 2}\, dx}{3}

        1. que u=x+2u = x + 2.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

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

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x+2)\log{\left(x + 2 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: 16log(x+2)3\frac{16 \log{\left(x + 2 \right)}}{3}

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

        (12(x+1))dx=1x+1dx2\int \left(- \frac{1}{2 \left(x + 1\right)}\right)\, dx = - \frac{\int \frac{1}{x + 1}\, dx}{2}

        1. que u=x+1u = x + 1.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

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

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x+1)\log{\left(x + 1 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: log(x+1)2- \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{2}

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

        16(x1)dx=1x1dx6\int \frac{1}{6 \left(x - 1\right)}\, dx = \frac{\int \frac{1}{x - 1}\, dx}{6}

        1. que u=x1u = x - 1.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1udu\int \frac{1}{u}\, du

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

          Si ahora sustituir uu más en:

          log(x1)\log{\left(x - 1 \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: log(x1)6\frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{6}

      El resultado es: x222x+log(x1)6log(x+1)2+16log(x+2)3\frac{x^{2}}{2} - 2 x + \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{6} - \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{2} + \frac{16 \log{\left(x + 2 \right)}}{3}

  2. Añadimos la constante de integración:

    x222x+log(x1)6log(x+1)2+16log(x+2)3+constant\frac{x^{2}}{2} - 2 x + \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{6} - \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{2} + \frac{16 \log{\left(x + 2 \right)}}{3}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

x222x+log(x1)6log(x+1)2+16log(x+2)3+constant\frac{x^{2}}{2} - 2 x + \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{6} - \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{2} + \frac{16 \log{\left(x + 2 \right)}}{3}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
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 |         4                  2                                                 
 |        x                  x          log(1 + x)   log(-1 + x)   16*log(2 + x)
 | ---------------- dx = C + -- - 2*x - ---------- + ----------- + -------------
 | / 2    \                  2              2             6              3      
 | \x  - 1/*(x + 2)                                                             
 |                                                                              
/                                                                               
x4(x+2)(x21)dx=C+x222x+log(x1)6log(x+1)2+16log(x+2)3\int \frac{x^{4}}{\left(x + 2\right) \left(x^{2} - 1\right)}\, dx = C + \frac{x^{2}}{2} - 2 x + \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{6} - \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{2} + \frac{16 \log{\left(x + 2 \right)}}{3}
Gráfica
0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.90-20001000
Respuesta [src]
      pi*I
-oo - ----
       6  
iπ6-\infty - \frac{i \pi}{6}
=
=
      pi*I
-oo - ----
       6  
iπ6-\infty - \frac{i \pi}{6}
-oo - pi*i/6
Respuesta numérica [src]
-7.0325858114054
-7.0325858114054

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