Integral de (3x+1)/(3x-1) dx

1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

   Método #1

   1. que $u = 3 x$.

      Luego que $du = 3 dx$ y ponemos $du$:

      $\int \frac{u + 1}{3 u - 3}\, du$

      1. Vuelva a escribir el integrando:

         $\frac{u + 1}{3 u - 3} = \frac{1}{3} + \frac{2}{3 \left(u - 1\right)}$

      2. Integramos término a término:

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

            $\int \frac{1}{3}\, du = \frac{u}{3}$

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

            $\int \frac{2}{3 \left(u - 1\right)}\, du = \frac{2 \int \frac{1}{u - 1}\, du}{3}$

            1. que $u = u - 1$.

               Luego que $du = du$ y ponemos $du$:

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

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

               Si ahora sustituir $u$ más en:

               $\log{\left(u - 1 \right)}$

            Por lo tanto, el resultado es: $\frac{2 \log{\left(u - 1 \right)}}{3}$

         El resultado es: $\frac{u}{3} + \frac{2 \log{\left(u - 1 \right)}}{3}$

      Si ahora sustituir $u$ más en:

      $x + \frac{2 \log{\left(3 x - 1 \right)}}{3}$

   Método #2

   1. Vuelva a escribir el integrando:

      $\frac{3 x + 1}{3 x - 1} = 1 + \frac{2}{3 x - 1}$

   2. Integramos término a término:

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

         $\int 1\, dx = x$

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

         $\int \frac{2}{3 x - 1}\, dx = 2 \int \frac{1}{3 x - 1}\, dx$

         1. que $u = 3 x - 1$.

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

            $\int \frac{1}{3 u}\, du$

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

               $\int \frac{1}{u}\, du = \frac{\int \frac{1}{u}\, du}{3}$

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

               Por lo tanto, el resultado es: $\frac{\log{\left(u \right)}}{3}$

            Si ahora sustituir $u$ más en:

            $\frac{\log{\left(3 x - 1 \right)}}{3}$

         Por lo tanto, el resultado es: $\frac{2 \log{\left(3 x - 1 \right)}}{3}$

      El resultado es: $x + \frac{2 \log{\left(3 x - 1 \right)}}{3}$

   Método #3

   1. Vuelva a escribir el integrando:

      $\frac{3 x + 1}{3 x - 1} = \frac{3 x}{3 x - 1} + \frac{1}{3 x - 1}$

   2. Integramos término a término:

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

         $\int \frac{3 x}{3 x - 1}\, dx = 3 \int \frac{x}{3 x - 1}\, dx$

         1. Vuelva a escribir el integrando:

            $\frac{x}{3 x - 1} = \frac{1}{3} + \frac{1}{3 \left(3 x - 1\right)}$

         2. Integramos término a término:

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

               $\int \frac{1}{3}\, dx = \frac{x}{3}$

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

               $\int \frac{1}{3 \left(3 x - 1\right)}\, dx = \frac{\int \frac{1}{3 x - 1}\, dx}{3}$

               1. que $u = 3 x - 1$.

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

                  $\int \frac{1}{3 u}\, du$

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

                     $\int \frac{1}{u}\, du = \frac{\int \frac{1}{u}\, du}{3}$

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

                     Por lo tanto, el resultado es: $\frac{\log{\left(u \right)}}{3}$

                  Si ahora sustituir $u$ más en:

                  $\frac{\log{\left(3 x - 1 \right)}}{3}$

               Por lo tanto, el resultado es: $\frac{\log{\left(3 x - 1 \right)}}{9}$

            El resultado es: $\frac{x}{3} + \frac{\log{\left(3 x - 1 \right)}}{9}$

         Por lo tanto, el resultado es: $x + \frac{\log{\left(3 x - 1 \right)}}{3}$

      1. que $u = 3 x - 1$.

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

         $\int \frac{1}{3 u}\, du$

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

            $\int \frac{1}{u}\, du = \frac{\int \frac{1}{u}\, du}{3}$

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

            Por lo tanto, el resultado es: $\frac{\log{\left(u \right)}}{3}$

         Si ahora sustituir $u$ más en:

         $\frac{\log{\left(3 x - 1 \right)}}{3}$

      El resultado es: $x + \frac{\log{\left(3 x - 1 \right)}}{3} + \frac{\log{\left(3 x - 1 \right)}}{3}$

2. Añadimos la constante de integración:

   $x + \frac{2 \log{\left(3 x - 1 \right)}}{3}+ \mathrm{constant}$

Respuesta:

$x + \frac{2 \log{\left(3 x - 1 \right)}}{3}+ \mathrm{constant}$