Examen agosto 2013

Examen agosto 2013

de Aldo Damian Rodriguez Sosa -
Número de respuestas: 2

https://eva.fing.edu.uy/pluginfile.php/45013/mod_page/content/39/examenjulio.pdf

$$ \int_{ \sqrt{3} }^{ \sqrt{8} } \frac{1}{x\left( \sqrt{1+\left(x\right)^{2}} \right)} \,dx$$

hola, esa es la integral, me dice q use el cambio de variable U= $$ \sqrt{1+\left(x^{2}\right)} $$

lo q hice fue:
u= √ x^2 + 1
x= √ u^2 -1

derive du/dx y queda
du= x / [√ x^2 +1] dx
despejo dx y queda:

dx = [√ x^2 +1] du / x 

luego sustituyo dx en la integral y queda:

integral de 1 / x √ x^2 +1 .  √ x^2 +1 / x  du

osea q puedo tachar las √ x^2 +1 y me queda  

integral de $$ \int \frac{1}{x^{2}} \,du$$

sustituyo x por √ u^2 -1 pero al final no me queda la respuesta... me queda algo con arcotangente... que es lo q estoy haciendo mal? 

Saludos

En respuesta a Aldo Damian Rodriguez Sosa

Re: Examen agosto 2013

de Bernardo Marenco -

Por lo que pude entender, el procedimiento parece ser correcto. Creo que el error está cuando resolvés la integral luego del cambio de variable. Resumiendo, tomando $$u=\sqrt{x^2+1}$$ la integral queda:

$$\int_{\sqrt{3}}^{\sqrt{8}} \frac{1}{x\sqrt{x^2+1}}\,dx=\int_2^3 \frac{1}{u^2-1}\,du$$

Ahora, la segunda integral se resuelve por fracciones simples (ojo que la derivada del arcotangente es $$\frac{1}{u^2+1}$$):

$$\frac{1}{u^2-1}=\frac{1}{2}\left(\frac{1}{u-1}-\frac{1}{u+1}\right)$$

Entonces:

$$\int_2^3 \frac{1}{u^2-1}\,du=\frac{1}{2}\left(\int_2^3\frac{1}{u-1}\, du-\int_2^3\frac{1}{u+1}\, du \right)=\frac{1}{2}\left(\log(2)-\log(4)+\log(3)\right)=\log\left(\sqrt{\frac{3}{2}}\right)$$

La última igualdad sale de aplicar las propiedades de logaritmo:

$$\log(a)+\log(b)=\log(ab)$$

$$a\log(b)=\log\left(b^a\right)$$

Saludos