Sr Examen

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

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
 oo               
  /               
 |                
 |       4        
 |  ----------- dx
 |     ________   
 |    /  4        
 |  \/  x  + 1    
 |                
/                 
1                 
14x4+1dx\int\limits_{1}^{\infty} \frac{4}{\sqrt{x^{4} + 1}}\, dx
Integral(4/sqrt(x^4 + 1), (x, 1, oo))
Solución detallada
  1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

    4x4+1dx=41x4+1dx\int \frac{4}{\sqrt{x^{4} + 1}}\, dx = 4 \int \frac{1}{\sqrt{x^{4} + 1}}\, dx

    1. No puedo encontrar los pasos en la búsqueda de esta integral.

      Pero la integral

      xΓ(14)2F1(14,1254|x4eiπ)4Γ(54)\frac{x \Gamma\left(\frac{1}{4}\right) {{}_{2}F_{1}\left(\begin{matrix} \frac{1}{4}, \frac{1}{2} \\ \frac{5}{4} \end{matrix}\middle| {x^{4} e^{i \pi}} \right)}}{4 \Gamma\left(\frac{5}{4}\right)}

    Por lo tanto, el resultado es: xΓ(14)2F1(14,1254|x4eiπ)Γ(54)\frac{x \Gamma\left(\frac{1}{4}\right) {{}_{2}F_{1}\left(\begin{matrix} \frac{1}{4}, \frac{1}{2} \\ \frac{5}{4} \end{matrix}\middle| {x^{4} e^{i \pi}} \right)}}{\Gamma\left(\frac{5}{4}\right)}

  2. Ahora simplificar:

    4x2F1(14,1254|x4eiπ)4 x {{}_{2}F_{1}\left(\begin{matrix} \frac{1}{4}, \frac{1}{2} \\ \frac{5}{4} \end{matrix}\middle| {x^{4} e^{i \pi}} \right)}

  3. Añadimos la constante de integración:

    4x2F1(14,1254|x4eiπ)+constant4 x {{}_{2}F_{1}\left(\begin{matrix} \frac{1}{4}, \frac{1}{2} \\ \frac{5}{4} \end{matrix}\middle| {x^{4} e^{i \pi}} \right)}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

4x2F1(14,1254|x4eiπ)+constant4 x {{}_{2}F_{1}\left(\begin{matrix} \frac{1}{4}, \frac{1}{2} \\ \frac{5}{4} \end{matrix}\middle| {x^{4} e^{i \pi}} \right)}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
                                       _                       
  /                                   |_  /1/4, 1/2 |  4  pi*I\
 |                      x*Gamma(1/4)* |   |         | x *e    |
 |      4                            2  1 \  5/4    |         /
 | ----------- dx = C + ---------------------------------------
 |    ________                         Gamma(5/4)              
 |   /  4                                                      
 | \/  x  + 1                                                  
 |                                                             
/                                                              
4x4+1dx=C+xΓ(14)2F1(14,1254|x4eiπ)Γ(54)\int \frac{4}{\sqrt{x^{4} + 1}}\, dx = C + \frac{x \Gamma\left(\frac{1}{4}\right) {{}_{2}F_{1}\left(\begin{matrix} \frac{1}{4}, \frac{1}{2} \\ \frac{5}{4} \end{matrix}\middle| {x^{4} e^{i \pi}} \right)}}{\Gamma\left(\frac{5}{4}\right)}
Respuesta [src]
2*Gamma(1/4)*Gamma(5/4)
-----------------------
           ____        
         \/ pi         
2Γ(14)Γ(54)π\frac{2 \Gamma\left(\frac{1}{4}\right) \Gamma\left(\frac{5}{4}\right)}{\sqrt{\pi}}
=
=
2*Gamma(1/4)*Gamma(5/4)
-----------------------
           ____        
         \/ pi         
2Γ(14)Γ(54)π\frac{2 \Gamma\left(\frac{1}{4}\right) \Gamma\left(\frac{5}{4}\right)}{\sqrt{\pi}}
2*gamma(1/4)*gamma(5/4)/sqrt(pi)

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