Sr Examen

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

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1                    
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 |                     
 |         1           
 |  ---------------- dx
 |  / 2    \           
 |  \x  - 1/*(x - 1)   
 |                     
/                      
0                      
011(x1)(x21)dx\int\limits_{0}^{1} \frac{1}{\left(x - 1\right) \left(x^{2} - 1\right)}\, dx
Integral(1/((x^2 - 1)*(x - 1)), (x, 0, 1))
Solución detallada
  1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

    Método #1

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      1(x1)(x21)=14(x+1)14(x1)+12(x1)2\frac{1}{\left(x - 1\right) \left(x^{2} - 1\right)} = \frac{1}{4 \left(x + 1\right)} - \frac{1}{4 \left(x - 1\right)} + \frac{1}{2 \left(x - 1\right)^{2}}

    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:

        14(x+1)dx=1x+1dx4\int \frac{1}{4 \left(x + 1\right)}\, dx = \frac{\int \frac{1}{x + 1}\, dx}{4}

        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)4\frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{4}

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

        (14(x1))dx=1x1dx4\int \left(- \frac{1}{4 \left(x - 1\right)}\right)\, dx = - \frac{\int \frac{1}{x - 1}\, dx}{4}

        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)4- \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{4}

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

        12(x1)2dx=1(x1)2dx2\int \frac{1}{2 \left(x - 1\right)^{2}}\, dx = \frac{\int \frac{1}{\left(x - 1\right)^{2}}\, dx}{2}

        1. que u=x1u = x - 1.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1u2du\int \frac{1}{u^{2}}\, du

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

            1u2du=1u\int \frac{1}{u^{2}}\, du = - \frac{1}{u}

          Si ahora sustituir uu más en:

          1x1- \frac{1}{x - 1}

        Por lo tanto, el resultado es: 12(x1)- \frac{1}{2 \left(x - 1\right)}

      El resultado es: log(x1)4+log(x+1)412(x1)- \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{4} + \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{4} - \frac{1}{2 \left(x - 1\right)}

    Método #2

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      1(x1)(x21)=1x3x2x+1\frac{1}{\left(x - 1\right) \left(x^{2} - 1\right)} = \frac{1}{x^{3} - x^{2} - x + 1}

    2. Vuelva a escribir el integrando:

      1x3x2x+1=14(x+1)14(x1)+12(x1)2\frac{1}{x^{3} - x^{2} - x + 1} = \frac{1}{4 \left(x + 1\right)} - \frac{1}{4 \left(x - 1\right)} + \frac{1}{2 \left(x - 1\right)^{2}}

    3. Integramos término a término:

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

        14(x+1)dx=1x+1dx4\int \frac{1}{4 \left(x + 1\right)}\, dx = \frac{\int \frac{1}{x + 1}\, dx}{4}

        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)4\frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{4}

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

        (14(x1))dx=1x1dx4\int \left(- \frac{1}{4 \left(x - 1\right)}\right)\, dx = - \frac{\int \frac{1}{x - 1}\, dx}{4}

        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)4- \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{4}

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

        12(x1)2dx=1(x1)2dx2\int \frac{1}{2 \left(x - 1\right)^{2}}\, dx = \frac{\int \frac{1}{\left(x - 1\right)^{2}}\, dx}{2}

        1. que u=x1u = x - 1.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1u2du\int \frac{1}{u^{2}}\, du

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

            1u2du=1u\int \frac{1}{u^{2}}\, du = - \frac{1}{u}

          Si ahora sustituir uu más en:

          1x1- \frac{1}{x - 1}

        Por lo tanto, el resultado es: 12(x1)- \frac{1}{2 \left(x - 1\right)}

      El resultado es: log(x1)4+log(x+1)412(x1)- \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{4} + \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{4} - \frac{1}{2 \left(x - 1\right)}

    Método #3

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      1(x1)(x21)=1x3x2x+1\frac{1}{\left(x - 1\right) \left(x^{2} - 1\right)} = \frac{1}{x^{3} - x^{2} - x + 1}

    2. Vuelva a escribir el integrando:

      1x3x2x+1=14(x+1)14(x1)+12(x1)2\frac{1}{x^{3} - x^{2} - x + 1} = \frac{1}{4 \left(x + 1\right)} - \frac{1}{4 \left(x - 1\right)} + \frac{1}{2 \left(x - 1\right)^{2}}

    3. Integramos término a término:

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

        14(x+1)dx=1x+1dx4\int \frac{1}{4 \left(x + 1\right)}\, dx = \frac{\int \frac{1}{x + 1}\, dx}{4}

        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)4\frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{4}

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

        (14(x1))dx=1x1dx4\int \left(- \frac{1}{4 \left(x - 1\right)}\right)\, dx = - \frac{\int \frac{1}{x - 1}\, dx}{4}

        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)4- \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{4}

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

        12(x1)2dx=1(x1)2dx2\int \frac{1}{2 \left(x - 1\right)^{2}}\, dx = \frac{\int \frac{1}{\left(x - 1\right)^{2}}\, dx}{2}

        1. que u=x1u = x - 1.

          Luego que du=dxdu = dx y ponemos dudu:

          1u2du\int \frac{1}{u^{2}}\, du

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

            1u2du=1u\int \frac{1}{u^{2}}\, du = - \frac{1}{u}

          Si ahora sustituir uu más en:

          1x1- \frac{1}{x - 1}

        Por lo tanto, el resultado es: 12(x1)- \frac{1}{2 \left(x - 1\right)}

      El resultado es: log(x1)4+log(x+1)412(x1)- \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{4} + \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{4} - \frac{1}{2 \left(x - 1\right)}

  2. Ahora simplificar:

    (x1)(log(x1)+log(x+1))24(x1)\frac{\left(x - 1\right) \left(- \log{\left(x - 1 \right)} + \log{\left(x + 1 \right)}\right) - 2}{4 \left(x - 1\right)}

  3. Añadimos la constante de integración:

    (x1)(log(x1)+log(x+1))24(x1)+constant\frac{\left(x - 1\right) \left(- \log{\left(x - 1 \right)} + \log{\left(x + 1 \right)}\right) - 2}{4 \left(x - 1\right)}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

(x1)(log(x1)+log(x+1))24(x1)+constant\frac{\left(x - 1\right) \left(- \log{\left(x - 1 \right)} + \log{\left(x + 1 \right)}\right) - 2}{4 \left(x - 1\right)}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
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 |        1                      1        log(-1 + x)   log(1 + x)
 | ---------------- dx = C - ---------- - ----------- + ----------
 | / 2    \                  2*(-1 + x)        4            4     
 | \x  - 1/*(x - 1)                                               
 |                                                                
/                                                                 
1(x1)(x21)dx=Clog(x1)4+log(x+1)412(x1)\int \frac{1}{\left(x - 1\right) \left(x^{2} - 1\right)}\, dx = C - \frac{\log{\left(x - 1 \right)}}{4} + \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{4} - \frac{1}{2 \left(x - 1\right)}
Respuesta [src]
     pi*I
oo + ----
      4  
+iπ4\infty + \frac{i \pi}{4}
=
=
     pi*I
oo + ----
      4  
+iπ4\infty + \frac{i \pi}{4}
oo + pi*i/4
Respuesta numérica [src]
6.90097805628323e+18
6.90097805628323e+18

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