Enunciado:
Resolver las siguientes integrales indefinidas:
a) \displaystyle \int x \,\ln x \,dx
b) \displaystyle \int \sqrt{2x+1} \, dx
c) \displaystyle \int \dfrac{2x}{x^2+1} \,dx
d) \displaystyle \int 2^x \,dx
Resolución:
a)
Integrando por partes ( \int u\,dv=u\,v-\int v\,du ) y haciendo las siguientes asignaciones:
u:=\ln x \Rightarrow du = \dfrac{1}{x}\,dx y dv:=x\,dx \Rightarrow v= \dfrac{1}{2}\,x^2
podemos escribir la integral pedida de la forma
\displaystyle \int x \,\ln x \,dx = \dfrac{1}{2}\,x^2\,\ln x - \int \, \dfrac{1}{2}\,x^2 \, \dfrac{1}{x}\,dx
e integrando - fácilmente ya - la integral del segundo término llegamos a
\displaystyle \int x \,\ln x \,dx = \dfrac{1}{2}\,x^2\,\ln x - \dfrac{1}{4}\,x^2 + C = \dfrac{1}{2}\,x^2 \, ( \ln x - \dfrac{1}{2} ) + C
b)
\displaystyle \int \sqrt{2x+1} \, dx \underset{(1)}{=} \int \sqrt{2x+1} \, d\big( \frac{1}{2}\,(2x+1) \big)=\dfrac{1}{2}\,\int (2x+1)^{\frac{1}{2}} \, d(2x+1)
=\displaystyle \dfrac{1}{2}\,\dfrac{1}{\frac{1}{2}+1}\,(2x+1)^{\frac{1}{2}+1}+C
=\displaystyle \frac{1}{2}\cdot \frac{2}{3}\,(2x+1)^{\frac{3}{2}}+C
=\displaystyle \dfrac{1}{3}\,(2x+1)\,\sqrt{2x+1}+C
---
(1) d\,\big(\dfrac{1}{2}\,(2\,x+1)\big)=\big(\dfrac{1}{2}\,(2\,x+1)\big)'\,dx=\dfrac{1}{2}\cdot 2\,dx=dx
---
c)
\displaystyle \int \dfrac{2x}{x^2+1} \,dx = \int \dfrac{2x\,dx}{x^2+1} \underset{(2)}{=} \int \dfrac{d(x^2+1)}{x^2+1}=\ln ( x^2+1)+C
(2) d(x^2+1)=(x^2+1)'\,dx=2x\,dx
d)
\displaystyle \int 2^x \,dx = \int \, e^{x\,\ln 2} \,dx \underset{(3)}{=} \int \, d\big( \dfrac{1}{\ln 2}\,e^{x\,\ln 2} \big) = \dfrac{1}{\ln 2}\,e^{x\,\ln 2} + C = \dfrac{1}{\ln 2}\,2^{x} +C
(3) d\big( \dfrac{1}{\ln 2}\,e^{x\,\ln 2} \big) = \big( \dfrac{1}{\ln 2}\,e^{x\,\ln 2} \big)'\,dx = e^{x\,\ln 2} \,dx
\square
No hay comentarios:
Publicar un comentario
Gracias por tus comentarios