13. EJERCICIO Nº 21
REALIZADO POR : CARLOS NIETO. COG. 862
𝑥 + 2
𝑥 − 1
2
𝑑𝑥
𝑥
REALIZAMOS POR FRACCIONES PARCIALES
𝑥 + 2 2
𝑥 𝑥 − 1 1
=
𝐴
𝑥
+
𝐵
𝑥 − 1
+
𝐶
𝑥 − 1 2
MULTIPLICANDO AMBOS MIEMBROS DE LA IGUALDAD POR EL
DENOMINADOR COMÚN
𝑥 + 2 2
= A 𝑥 − 1 2
+BX 𝑥 − 1 +CX
OBTENIENDO EL SISTEMA:
14. MEDIANTE PUNTOS CRÍTICOS
CON X= 0 : X= 1 : X=-1
EN LA ECUACIÓN 𝑥 + 2 2
= A 𝑥 − 1 2
+BX 𝑥 − 1 +CX
TENEMOS
X=0
0 + 2 2
=A 0 − 1 2
+ B 0 0 − 1 +C 0
4=A
X=1
1 + 2 2
=A 1 − 1 2
+ B 1 1 − 1 +C 1
9=C
X=-1
−1 + 2 2
=A −1 − 1 2
+ B −1 −1 − 1 +C −1
1=4A +2B-C REEMPLAZAMOS EN LA ECUACIÓN AY C Y HALLAR B
1=4 4 +2B- 9
2B= 16 − 9 − 1
B=
16−10
2
=
6
2
= 3
15. UNA VEZ HALLADOS LOS VALORES DE A B Y C LOS REEMPLAZAMOS
EN:
𝐴
𝑥
+
𝐵
𝑥 − 1
+
𝐶
𝑥 − 1 2
TENIENDO QUE A=4 , B=3 Y C=9
4
𝑥
+
3
𝑥 − 1
+
9
𝑥 − 1 2
LUEGO INTEGRAMOS CADA UNO
4
𝑥
𝑑𝑥 +
3
𝑥−1
𝑑𝑥 +
9
𝑥−1 2DX
4
𝑑𝑥
𝑥
+ 3
𝑑𝑥
𝑥−1
+ 9
𝑑𝑥
𝑥−1 2
4𝑙𝑛 𝑥 +3 𝑙𝑛 𝑥 − 1 +9
𝑑𝑥
𝑥−1 2
16. EN LA ULTIMA USAMOS MÉTODO DE SUSTITUCIÓN DONDE
U= 𝑥 − 1 DU= 1𝑑𝑥
𝑑𝑢
𝑢2
= 𝑢−2 =
𝑢−2+1
−2 + 1
SUSTITUIMOS LA U
𝑥−1 −2+1
−2+1
=
𝑥−1 −1
−1
=
−1
𝑥−1
= −
1
𝑥−1
+C
EL RESULTADO FINAL S SERÁ
4𝑙𝑛 𝑥 +3 𝑙𝑛 𝑥 − 1 +9 −
1
𝑥−1
4𝑙𝑛 𝑥 +3 𝑙𝑛 𝑥 − 1 −
9
𝑥−1
+C
17. 𝒅𝒙
𝒙 𝟑 + 𝟑𝒙 𝟐
Aplicamos factor común en el denominador
𝑑𝑥
𝑥2(𝑥 + 2)
Hacemos descomposición por fracciones parciales
1
𝑥2(𝑥 + 3)
=
𝐴
𝑥
+
𝐵
𝑥2
+
𝐶
𝑥 + 3
Realizamos una suma de fracciones en el lado
derecho de la ecuación
1
𝑥2(𝑥 + 3)
=
𝐴𝑥 𝑥 + 3 + 𝐵 𝑥 + 3 + 𝐶𝑥2
𝑥2(𝑥 + 3)
18. simplificamos los denominadores
1 = 𝐴𝑥 𝑥 + 3 + 𝐵 𝑥 + 3 + 𝐶𝑥2
Aplicamos sustitución de puntos críticos para
obtener los valores de A, B y C
𝑥 = 0 → 1 = 𝐴 0 + 𝐵 3 + 𝐶 0 → 𝑩 =
𝟏
𝟑
𝑥 = −3 → 1 = 𝐴 0 + 𝐵 0 + 𝐶 9 → 𝑪 =
𝟏
𝟗
𝑥 = 1 → 1 = 𝐴 4 + 𝐵 4 + 𝐶 → 4𝐴 = 1 −
4
3
−
1
9
→ 𝑨 = −
𝟏
𝟗
Una vez encontrados los valores procedemos a
integrar
19. 𝐴
𝑥
𝑑𝑥 +
𝐵
𝑥2
𝑑𝑥 +
𝐶
𝑥 + 3
𝑑𝑥
Reemplazamos los valores de A, B y C
−
1
9
𝑥
𝑑𝑥 +
1
3
𝑥2
𝑑𝑥 +
1
9
𝑥 + 3
𝑑𝑥
Aplicamos propiedades de las integrales para sacar fuera
de la integral los valores enteros
−
1
9
𝑑𝑥
𝑥
+
1
3
𝑑𝑥
𝑥2 +
1
9
𝑑𝑥
𝑥 + 3
Una vez llegado a este punto procedemos a integrar cada
una de las integrales
20. −
1
9
ln 𝑥 −
1
3𝑥
+
1
9
ln 𝑥 + 3 + 𝑐
Sacamos factor común
1
9
ln 𝑥 + 3 − ln(𝑥) −
1
3𝑥
+ 𝑐
Aplicamos propiedades de los logaritmos
𝟏
𝟗
𝐥𝐧
𝒙 + 𝟑
𝒙
−
𝟏
𝟑𝒙
+ 𝒄
Jean Carlos Meneses Rivera (865)
ejercicio 21 pagina 209
21. Ejercicio Nº 24
Realizado por : Alexis Pinto (885)
Resolver la siguiente integral
𝒙 − 𝟏
𝒙 𝟑 + 𝟒𝒙
𝒅𝒙
Sacamos factor común en el denominador
𝑥 − 1
𝑥 𝑥2 + 4
𝑑𝑥
22. Hacemos la descomposición por fracciones parciales
𝑥 − 1
𝑥 𝑥2 + 4
=
𝐴
𝑥
+
𝐵𝑥 + 𝐶
𝑥2 + 4
Sacamos un mínimo común y resolvemos
𝑥 − 1
𝑥 𝑥2 + 4
=
𝐴 𝑥2
+ 4 + 𝑥 𝐵𝑥 + 𝐶
𝑥 𝑥2 + 4
Aplicamos la propiedad distributiva en el numerador
𝑥 − 1
𝑥 𝑥2 + 4
=
𝐴𝑥2
+ 4𝐴 + 𝐵𝑥2
+ 𝐶𝑥
𝑥 𝑥2 + 4
24. Hacemos las ecuaciones
𝐴 + 𝐵 = 0
𝐶 = 1
4𝐴 = −1
Despejamos las incógnitas
𝑨 + 𝑩 = 𝟎 Despejamos A ; 𝐴 = −𝐵
con el valor de B de la tercera ecuacion remplazamos;
y tenemos que
𝑪 = 𝟏 ;
𝟒𝑨 = −𝟏 ; Remplazamos 𝐴 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑒𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 1 ; 4 −𝐵 = −1
y tenemos que
1
2
3
𝑨 = −
𝟏
𝟒
𝑩 =
𝟏
𝟒
𝑪 = 𝟏
25. Una vez obtenido los valores A, B y C remplazamos en:
𝐴𝑥
𝑥
𝑑𝑥 +
𝐵𝑥 + 𝑐
𝑥2 + 4
𝑑𝑥
Obteniendo
−
1
4
𝑑𝑥
𝑥
+
1
4
𝑥 + 1
𝑥2 + 4
𝑑𝑥
26. Luego integramos
Las constantes salen fuera de la integral
−
1
4
𝑑𝑥
𝑥
+
1
4
𝑥
𝑥2+4
𝑑𝑥 +
1
𝑥2+4
𝑑𝑥
Resolvemos cada una de las integrales
−
1
4
ln 𝑥 +
1
4 2
2𝑥
𝑥2+4
𝑑𝑥 +
1
𝑥2+4
𝑑𝑥
Y el resultado final es:
−
1
4
ln 𝑥 +
1
8
ln 𝑥2
+ 4 +
arctan
𝑥
2
2
+ C
27. • Por: Christian Guananga
• Código: 891
• Semestre: Primero “A”
• Ejercicio: # 31 Integrales, Libro Análisis Matemático de
Espinoza Ramos.
28. (
𝑥+2
𝑥−1
)2 𝑑𝑥
𝑥
Esta integral se resuelve por
metodo de fracciones
parciales.
(𝑥+2)2
(𝑥−1)2
𝑑𝑥
𝑥
Distribuimos la potencia en
la fracción.
(𝑥+2)2
𝑥(𝑥−1)2 Aplicamos fracciones parciales.
29. (𝑥+2)2
𝑥(𝑥−1)2 =
𝐴
𝑋
+
𝐵
(𝑋−1)
+
𝐶
(𝑋−1)2 Realizamos la suma algebraica del segundo miembro.
(𝑥+2)2
𝑥(𝑥−1)2 =
𝐴 𝑥−1
2
+𝐵 𝑥 𝑥−1 +𝐶𝑋
𝑥(𝑥−1)2
Se simplifican los denominadores de
ambos miembros.
(𝑥 + 2)2 = 𝐴(𝑥 − 1)2 + 𝐵 𝑋 𝑋 − 1 + 𝐶𝑋
Tomamos los valores de X en los q cada factor que multiplica a la variable A, B y C
sea igual a cero y se halla los valores de cadavariabñe reemplazando os valores.
𝑋2
+ 4𝑋 + 4 = 𝐴 𝑋2
− 2𝑋 + 1 + 𝐵𝑋 𝑋 − 1 + 𝐶𝑋
Desarrollamos los binomios al cuadrado
30. 𝑋2 + 4𝑋 + 4 = 𝐴𝑋2 + 𝐵𝑋2 − 2𝐴𝑋 − 𝐵𝑋 + 𝐶𝑋 + 𝐴
Aplicamos propiedad distributiva eliminando los paréntesis y después de
ello ordenamos en forma descendente con respecto al grado de la variable
“X”
1𝑋2 + 4𝑋 + 4 = 𝑋2 𝐴 + 𝐵 + 𝑋 −2𝐴 − 𝐵 + 𝐶 + 𝐴
En el segundo miembro sacamos factor común las variables según el grado
de las mismas. Este paso nos sirve para poder obtener un sistema de
ecuaciones en el cual hallaremos los valores de A, B y C.
𝐴 + 𝐵 = 1 Igualamos los polinomios de los paréntesis del segundo
−2𝐴 − 𝐵 + 𝐶 = 4 miembro con su respectivo grado de variable con respecto
𝐴 = 4 a “X” y tomamos cada uno de los coeficientes del primer
termino.
31. 𝐴 = 4 𝑟𝑒𝑒𝑚𝑝𝑙𝑎𝑧𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑒𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖ó𝑛
𝐴 + 𝐵 = 1 → 4 + 𝐵 = 1 → 𝐵 = −3
𝑦𝑎 𝑡𝑒𝑛𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑙𝑜𝑠 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝐴 𝑦𝐵 𝑟𝑒𝑒𝑚𝑝𝑙𝑎𝑧𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑒𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑓𝑎𝑙𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒
−2𝐴 − 𝐵 + 𝐶 = 4 → 𝐶 = 4 + 2 4 − 3 → 𝐶 = 9
Entonces tenemos los valores A=4 B=-3 C=9.
Reemplazamos los valores de A, B y C en la fracción inicial, con la diferencia que ahora las
tomamos como integrales mas simples de resolver.
(𝑥 + 2)2
𝑥(𝑥 − 1)2
=
𝐴
𝑋
+
𝐵
(𝑋 − 1)
+
𝐶
(𝑋 − 1)2
(𝑥 + 2)2
𝑥(𝑥 − 1)2
=
4𝑑𝑥
𝑋
+
−3𝑑𝑥
(𝑋 − 1)
+
9𝑑𝑥
(𝑋 − 1)2
Aplicamos integrales inmediatas en la primera y segunda integral y resolvemos. En la
tercera integral se debe aplicar cambio de variable.