Sr Examen

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Integral de ln(x^2+4) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  2               
  /               
 |                
 |     / 2    \   
 |  log\x  + 4/ dx
 |                
/                 
0                 
02log(x2+4)dx\int\limits_{0}^{2} \log{\left(x^{2} + 4 \right)}\, dx
Integral(log(x^2 + 4), (x, 0, 2))
Solución detallada
  1. Usamos la integración por partes:

    udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

    que u(x)=log(x2+4)u{\left(x \right)} = \log{\left(x^{2} + 4 \right)} y que dv(x)=1\operatorname{dv}{\left(x \right)} = 1.

    Entonces du(x)=2xx2+4\operatorname{du}{\left(x \right)} = \frac{2 x}{x^{2} + 4}.

    Para buscar v(x)v{\left(x \right)}:

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

      1dx=x\int 1\, dx = x

    Ahora resolvemos podintegral.

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

    2x2x2+4dx=2x2x2+4dx\int \frac{2 x^{2}}{x^{2} + 4}\, dx = 2 \int \frac{x^{2}}{x^{2} + 4}\, dx

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      x2x2+4=14x2+4\frac{x^{2}}{x^{2} + 4} = 1 - \frac{4}{x^{2} + 4}

    2. Integramos término a término:

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

        1dx=x\int 1\, dx = x

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

        (4x2+4)dx=41x2+4dx\int \left(- \frac{4}{x^{2} + 4}\right)\, dx = - 4 \int \frac{1}{x^{2} + 4}\, dx

          PieceweseRule(subfunctions=[(ArctanRule(a=1, b=1, c=4, context=1/(x**2 + 4), symbol=x), True), (ArccothRule(a=1, b=1, c=4, context=1/(x**2 + 4), symbol=x), False), (ArctanhRule(a=1, b=1, c=4, context=1/(x**2 + 4), symbol=x), False)], context=1/(x**2 + 4), symbol=x)

        Por lo tanto, el resultado es: 2atan(x2)- 2 \operatorname{atan}{\left(\frac{x}{2} \right)}

      El resultado es: x2atan(x2)x - 2 \operatorname{atan}{\left(\frac{x}{2} \right)}

    Por lo tanto, el resultado es: 2x4atan(x2)2 x - 4 \operatorname{atan}{\left(\frac{x}{2} \right)}

  3. Ahora simplificar:

    xlog(x2+4)2x+4atan(x2)x \log{\left(x^{2} + 4 \right)} - 2 x + 4 \operatorname{atan}{\left(\frac{x}{2} \right)}

  4. Añadimos la constante de integración:

    xlog(x2+4)2x+4atan(x2)+constantx \log{\left(x^{2} + 4 \right)} - 2 x + 4 \operatorname{atan}{\left(\frac{x}{2} \right)}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

xlog(x2+4)2x+4atan(x2)+constantx \log{\left(x^{2} + 4 \right)} - 2 x + 4 \operatorname{atan}{\left(\frac{x}{2} \right)}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                    
 |                                                     
 |    / 2    \                      /x\        / 2    \
 | log\x  + 4/ dx = C - 2*x + 4*atan|-| + x*log\x  + 4/
 |                                  \2/                
/                                                      
log(x2+4)dx=C+xlog(x2+4)2x+4atan(x2)\int \log{\left(x^{2} + 4 \right)}\, dx = C + x \log{\left(x^{2} + 4 \right)} - 2 x + 4 \operatorname{atan}{\left(\frac{x}{2} \right)}
Gráfica
0.02.00.20.40.60.81.01.21.41.61.805
Respuesta [src]
-4 + pi + 2*log(8)
4+π+2log(8)-4 + \pi + 2 \log{\left(8 \right)}
=
=
-4 + pi + 2*log(8)
4+π+2log(8)-4 + \pi + 2 \log{\left(8 \right)}
-4 + pi + 2*log(8)
Respuesta numérica [src]
3.30047573694947
3.30047573694947

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