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Integral de ((x/(x^2+5)^4)+x*sin(5x)) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1                            
  /                            
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 |  /    x                 \   
 |  |--------- + x*sin(5*x)| dx
 |  |        4             |   
 |  |/ 2    \              |   
 |  \\x  + 5/              /   
 |                             
/                              
0                              
01(xsin(5x)+x(x2+5)4)dx\int\limits_{0}^{1} \left(x \sin{\left(5 x \right)} + \frac{x}{\left(x^{2} + 5\right)^{4}}\right)\, dx
Integral(x/(x^2 + 5)^4 + x*sin(5*x), (x, 0, 1))
Solución detallada
  1. Integramos término a término:

    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)=xu{\left(x \right)} = x y que dv(x)=sin(5x)\operatorname{dv}{\left(x \right)} = \sin{\left(5 x \right)}.

      Entonces du(x)=1\operatorname{du}{\left(x \right)} = 1.

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

      1. que u=5xu = 5 x.

        Luego que du=5dxdu = 5 dx y ponemos du5\frac{du}{5}:

        sin(u)5du\int \frac{\sin{\left(u \right)}}{5}\, du

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

          sin(u)du=sin(u)du5\int \sin{\left(u \right)}\, du = \frac{\int \sin{\left(u \right)}\, du}{5}

          1. La integral del seno es un coseno menos:

            sin(u)du=cos(u)\int \sin{\left(u \right)}\, du = - \cos{\left(u \right)}

          Por lo tanto, el resultado es: cos(u)5- \frac{\cos{\left(u \right)}}{5}

        Si ahora sustituir uu más en:

        cos(5x)5- \frac{\cos{\left(5 x \right)}}{5}

      Ahora resolvemos podintegral.

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

      (cos(5x)5)dx=cos(5x)dx5\int \left(- \frac{\cos{\left(5 x \right)}}{5}\right)\, dx = - \frac{\int \cos{\left(5 x \right)}\, dx}{5}

      1. que u=5xu = 5 x.

        Luego que du=5dxdu = 5 dx y ponemos du5\frac{du}{5}:

        cos(u)5du\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{5}\, du

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

          cos(u)du=cos(u)du5\int \cos{\left(u \right)}\, du = \frac{\int \cos{\left(u \right)}\, du}{5}

          1. La integral del coseno es seno:

            cos(u)du=sin(u)\int \cos{\left(u \right)}\, du = \sin{\left(u \right)}

          Por lo tanto, el resultado es: sin(u)5\frac{\sin{\left(u \right)}}{5}

        Si ahora sustituir uu más en:

        sin(5x)5\frac{\sin{\left(5 x \right)}}{5}

      Por lo tanto, el resultado es: sin(5x)25- \frac{\sin{\left(5 x \right)}}{25}

    1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

      Método #1

      1. Vuelva a escribir el integrando:

        x(x2+5)4=xx8+20x6+150x4+500x2+625\frac{x}{\left(x^{2} + 5\right)^{4}} = \frac{x}{x^{8} + 20 x^{6} + 150 x^{4} + 500 x^{2} + 625}

      2. que u=x2u = x^{2}.

        Luego que du=2xdxdu = 2 x dx y ponemos dudu:

        12u4+40u3+300u2+1000u+1250du\int \frac{1}{2 u^{4} + 40 u^{3} + 300 u^{2} + 1000 u + 1250}\, du

        1. Vuelva a escribir el integrando:

          12u4+40u3+300u2+1000u+1250=12(u+5)4\frac{1}{2 u^{4} + 40 u^{3} + 300 u^{2} + 1000 u + 1250} = \frac{1}{2 \left(u + 5\right)^{4}}

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

          12(u+5)4du=1(u+5)4du2\int \frac{1}{2 \left(u + 5\right)^{4}}\, du = \frac{\int \frac{1}{\left(u + 5\right)^{4}}\, du}{2}

          1. que u=u+5u = u + 5.

            Luego que du=dudu = du y ponemos dudu:

            1u4du\int \frac{1}{u^{4}}\, du

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

              1u4du=13u3\int \frac{1}{u^{4}}\, du = - \frac{1}{3 u^{3}}

            Si ahora sustituir uu más en:

            13(u+5)3- \frac{1}{3 \left(u + 5\right)^{3}}

          Por lo tanto, el resultado es: 16(u+5)3- \frac{1}{6 \left(u + 5\right)^{3}}

        Si ahora sustituir uu más en:

        16(x2+5)3- \frac{1}{6 \left(x^{2} + 5\right)^{3}}

      Método #2

      1. Vuelva a escribir el integrando:

        x(x2+5)4=xx8+20x6+150x4+500x2+625\frac{x}{\left(x^{2} + 5\right)^{4}} = \frac{x}{x^{8} + 20 x^{6} + 150 x^{4} + 500 x^{2} + 625}

      2. que u=x2u = x^{2}.

        Luego que du=2xdxdu = 2 x dx y ponemos dudu:

        12u4+40u3+300u2+1000u+1250du\int \frac{1}{2 u^{4} + 40 u^{3} + 300 u^{2} + 1000 u + 1250}\, du

        1. Vuelva a escribir el integrando:

          12u4+40u3+300u2+1000u+1250=12(u+5)4\frac{1}{2 u^{4} + 40 u^{3} + 300 u^{2} + 1000 u + 1250} = \frac{1}{2 \left(u + 5\right)^{4}}

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

          12(u+5)4du=1(u+5)4du2\int \frac{1}{2 \left(u + 5\right)^{4}}\, du = \frac{\int \frac{1}{\left(u + 5\right)^{4}}\, du}{2}

          1. que u=u+5u = u + 5.

            Luego que du=dudu = du y ponemos dudu:

            1u4du\int \frac{1}{u^{4}}\, du

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

              1u4du=13u3\int \frac{1}{u^{4}}\, du = - \frac{1}{3 u^{3}}

            Si ahora sustituir uu más en:

            13(u+5)3- \frac{1}{3 \left(u + 5\right)^{3}}

          Por lo tanto, el resultado es: 16(u+5)3- \frac{1}{6 \left(u + 5\right)^{3}}

        Si ahora sustituir uu más en:

        16(x2+5)3- \frac{1}{6 \left(x^{2} + 5\right)^{3}}

    El resultado es: xcos(5x)5+sin(5x)2516(x2+5)3- \frac{x \cos{\left(5 x \right)}}{5} + \frac{\sin{\left(5 x \right)}}{25} - \frac{1}{6 \left(x^{2} + 5\right)^{3}}

  2. Añadimos la constante de integración:

    xcos(5x)5+sin(5x)2516(x2+5)3+constant- \frac{x \cos{\left(5 x \right)}}{5} + \frac{\sin{\left(5 x \right)}}{25} - \frac{1}{6 \left(x^{2} + 5\right)^{3}}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

xcos(5x)5+sin(5x)2516(x2+5)3+constant- \frac{x \cos{\left(5 x \right)}}{5} + \frac{\sin{\left(5 x \right)}}{25} - \frac{1}{6 \left(x^{2} + 5\right)^{3}}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                                     
 |                                                                      
 | /    x                 \               1        sin(5*x)   x*cos(5*x)
 | |--------- + x*sin(5*x)| dx = C - ----------- + -------- - ----------
 | |        4             |                    3      25          5     
 | |/ 2    \              |            /     2\                         
 | \\x  + 5/              /          6*\5 + x /                         
 |                                                                      
/                                                                       
(xsin(5x)+x(x2+5)4)dx=Cxcos(5x)5+sin(5x)2516(x2+5)3\int \left(x \sin{\left(5 x \right)} + \frac{x}{\left(x^{2} + 5\right)^{4}}\right)\, dx = C - \frac{x \cos{\left(5 x \right)}}{5} + \frac{\sin{\left(5 x \right)}}{25} - \frac{1}{6 \left(x^{2} + 5\right)^{3}}
Gráfica
0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.901-1
Respuesta [src]
  91     cos(5)   sin(5)
------ - ------ + ------
162000     5        25  
cos(5)5+sin(5)25+91162000- \frac{\cos{\left(5 \right)}}{5} + \frac{\sin{\left(5 \right)}}{25} + \frac{91}{162000}
=
=
  91     cos(5)   sin(5)
------ - ------ + ------
162000     5        25  
cos(5)5+sin(5)25+91162000- \frac{\cos{\left(5 \right)}}{5} + \frac{\sin{\left(5 \right)}}{25} + \frac{91}{162000}
91/162000 - cos(5)/5 + sin(5)/25
Respuesta numérica [src]
-0.0945276796841091
-0.0945276796841091

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