Sr Examen

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Integral de (3*x-1)/(2*x^2+1) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1            
  /            
 |             
 |  3*x - 1    
 |  -------- dx
 |     2       
 |  2*x  + 1   
 |             
/              
0              
$$\int\limits_{0}^{1} \frac{3 x - 1}{2 x^{2} + 1}\, dx$$
Integral((3*x - 1)/(2*x^2 + 1), (x, 0, 1))
Solución detallada
Tenemos el integral:
  /           
 |            
 | 3*x - 1    
 | -------- dx
 |    2       
 | 2*x  + 1   
 |            
/             
Reescribimos la función subintegral
                 2*2*x                       
           3*--------------        /-1 \     
                2                  |---|     
3*x - 1      2*x  + 0*x + 1        \ 1 /     
-------- = ---------------- + ---------------
   2              4                     2    
2*x  + 1                      /   ___  \     
                              \-\/ 2 *x/  + 1
o
  /             
 |              
 | 3*x - 1      
 | -------- dx  
 |    2        =
 | 2*x  + 1     
 |              
/               
  
                              /                 
                             |                  
                             |     2*2*x        
                          3* | -------------- dx
                             |    2             
    /                        | 2*x  + 0*x + 1   
   |                         |                  
   |        1               /                   
-  | --------------- dx + ----------------------
   |           2                    4           
   | /   ___  \                                 
   | \-\/ 2 *x/  + 1                            
   |                                            
  /                                             
En integral
    /                 
   |                  
   |     2*2*x        
3* | -------------- dx
   |    2             
   | 2*x  + 0*x + 1   
   |                  
  /                   
----------------------
          4           
hacemos el cambio
       2
u = 2*x 
entonces
integral =
    /                       
   |                        
   |   1                    
3* | ----- du               
   | 1 + u                  
   |                        
  /             3*log(1 + u)
------------- = ------------
      4              4      
hacemos cambio inverso
    /                                   
   |                                    
   |     2*2*x                          
3* | -------------- dx                  
   |    2                               
   | 2*x  + 0*x + 1                     
   |                          /       2\
  /                      3*log\1 + 2*x /
---------------------- = ---------------
          4                     4       
En integral
   /                  
  |                   
  |        1          
- | --------------- dx
  |           2       
  | /   ___  \        
  | \-\/ 2 *x/  + 1   
  |                   
 /                    
hacemos el cambio
         ___
v = -x*\/ 2 
entonces
integral =
   /                    
  |                     
  |   1                 
- | ------ dv = -atan(v)
  |      2              
  | 1 + v               
  |                     
 /                      
hacemos cambio inverso
   /                                          
  |                         ___     /    ___\ 
  |        1             -\/ 2 *atan\x*\/ 2 / 
- | --------------- dx = ---------------------
  |           2                    2          
  | /   ___  \                                
  | \-\/ 2 *x/  + 1                           
  |                                           
 /                                            
La solución:
         /1    2\                      
    3*log|- + x |     ___     /    ___\
         \2     /   \/ 2 *atan\x*\/ 2 /
C + ------------- - -------------------
          4                  2         
Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                       
 |                        /       2\     ___     /    ___\
 | 3*x - 1           3*log\1 + 2*x /   \/ 2 *atan\x*\/ 2 /
 | -------- dx = C + --------------- - -------------------
 |    2                     4                   2         
 | 2*x  + 1                                               
 |                                                        
/                                                         
$$\int \frac{3 x - 1}{2 x^{2} + 1}\, dx = C + \frac{3 \log{\left(2 x^{2} + 1 \right)}}{4} - \frac{\sqrt{2} \operatorname{atan}{\left(\sqrt{2} x \right)}}{2}$$
Gráfica
Respuesta [src]
                          ___     /  ___\
3*log(2)   3*log(3/2)   \/ 2 *atan\\/ 2 /
-------- + ---------- - -----------------
   4           4                2        
$$- \frac{\sqrt{2} \operatorname{atan}{\left(\sqrt{2} \right)}}{2} + \frac{3 \log{\left(\frac{3}{2} \right)}}{4} + \frac{3 \log{\left(2 \right)}}{4}$$
=
=
                          ___     /  ___\
3*log(2)   3*log(3/2)   \/ 2 *atan\\/ 2 /
-------- + ---------- - -----------------
   4           4                2        
$$- \frac{\sqrt{2} \operatorname{atan}{\left(\sqrt{2} \right)}}{2} + \frac{3 \log{\left(\frac{3}{2} \right)}}{4} + \frac{3 \log{\left(2 \right)}}{4}$$
3*log(2)/4 + 3*log(3/2)/4 - sqrt(2)*atan(sqrt(2))/2
Respuesta numérica [src]
0.148448357645042
0.148448357645042

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