Sr Examen

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Integral de (4x+1)/(x^2+12x+40) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1                  
  /                  
 |                   
 |     4*x + 1       
 |  -------------- dx
 |   2               
 |  x  + 12*x + 40   
 |                   
/                    
0                    
$$\int\limits_{0}^{1} \frac{4 x + 1}{\left(x^{2} + 12 x\right) + 40}\, dx$$
Integral((4*x + 1)/(x^2 + 12*x + 40), (x, 0, 1))
Solución detallada
Tenemos el integral:
  /                 
 |                  
 |    4*x + 1       
 | -------------- dx
 |  2               
 | x  + 12*x + 40   
 |                  
/                   
Reescribimos la función subintegral
                                        /-23 \    
                                        |----|    
   4*x + 1            2*x + 12          \ 4  /    
-------------- = 2*-------------- + --------------
 2                  2                        2    
x  + 12*x + 40     x  + 12*x + 40   /  x    \     
                                    |- - - 3|  + 1
                                    \  2    /     
o
  /                   
 |                    
 |    4*x + 1         
 | -------------- dx  
 |  2                =
 | x  + 12*x + 40     
 |                    
/                     
  
                              /                 
                             |                  
                             |       1          
                         23* | -------------- dx
                             |          2       
                             | /  x    \        
                             | |- - - 3|  + 1   
    /                        | \  2    /        
   |                         |                  
   |    2*x + 12            /                   
2* | -------------- dx - -----------------------
   |  2                             4           
   | x  + 12*x + 40                             
   |                                            
  /                                             
En integral
    /                 
   |                  
   |    2*x + 12      
2* | -------------- dx
   |  2               
   | x  + 12*x + 40   
   |                  
  /                   
hacemos el cambio
     2       
u = x  + 12*x
entonces
integral =
    /                         
   |                          
   |   1                      
2* | ------ du = 2*log(40 + u)
   | 40 + u                   
   |                          
  /                           
hacemos cambio inverso
    /                                         
   |                                          
   |    2*x + 12              /      2       \
2* | -------------- dx = 2*log\40 + x  + 12*x/
   |  2                                       
   | x  + 12*x + 40                           
   |                                          
  /                                           
En integral
      /                 
     |                  
     |       1          
-23* | -------------- dx
     |          2       
     | /  x    \        
     | |- - - 3|  + 1   
     | \  2    /        
     |                  
    /                   
------------------------
           4            
hacemos el cambio
         x
v = -3 - -
         2
entonces
integral =
      /                       
     |                        
     |   1                    
-23* | ------ dv              
     |      2                 
     | 1 + v                  
     |                        
    /              -23*atan(v)
---------------- = -----------
       4                4     
hacemos cambio inverso
      /                                   
     |                                    
     |       1                            
-23* | -------------- dx                  
     |          2                         
     | /  x    \                          
     | |- - - 3|  + 1                     
     | \  2    /                   /    x\
     |                     -23*atan|3 + -|
    /                              \    2/
------------------------ = ---------------
           4                      2       
La solución:
                                   /    x\
                            23*atan|3 + -|
         /      2       \          \    2/
C + 2*log\40 + x  + 12*x/ - --------------
                                  2       
Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                       /    x\
 |                                                 23*atan|3 + -|
 |    4*x + 1                   /      2       \          \    2/
 | -------------- dx = C + 2*log\40 + x  + 12*x/ - --------------
 |  2                                                    2       
 | x  + 12*x + 40                                                
 |                                                               
/                                                                
$$\int \frac{4 x + 1}{\left(x^{2} + 12 x\right) + 40}\, dx = C + 2 \log{\left(x^{2} + 12 x + 40 \right)} - \frac{23 \operatorname{atan}{\left(\frac{x}{2} + 3 \right)}}{2}$$
Gráfica
Respuesta [src]
                         23*atan(7/2)   23*atan(3)
-2*log(40) + 2*log(53) - ------------ + ----------
                              2             2     
$$- \frac{23 \operatorname{atan}{\left(\frac{7}{2} \right)}}{2} - 2 \log{\left(40 \right)} + 2 \log{\left(53 \right)} + \frac{23 \operatorname{atan}{\left(3 \right)}}{2}$$
=
=
                         23*atan(7/2)   23*atan(3)
-2*log(40) + 2*log(53) - ------------ + ----------
                              2             2     
$$- \frac{23 \operatorname{atan}{\left(\frac{7}{2} \right)}}{2} - 2 \log{\left(40 \right)} + 2 \log{\left(53 \right)} + \frac{23 \operatorname{atan}{\left(3 \right)}}{2}$$
-2*log(40) + 2*log(53) - 23*atan(7/2)/2 + 23*atan(3)/2
Respuesta numérica [src]
0.0631396218737664
0.0631396218737664

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