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¿Qué hice mal al intentar resolver esta integral?

Así que la pregunta es $$\int x^3\ln(x+1)\,dx$$ y yo lo hice de esta manera:

$$= {1\over 4}\ln(x+1)x^4 - {1\over 4}\int {x^4\over x+1}\,dx$$

$$= {1\over 4}\ln(x+1)x^4 - {1\over 4}\int {x^4-1+1\over x+1}\,dx$$

$$= {1\over 4}\ln(x+1)x^4 - {1\over 4}\int {(x^2 -1)(x^2+1)\over x+1}\,dx - {1\over 4}\int{1\over x+1}\,dx$$

$$= {1\over 4}\ln(x+1)x^4 - {1\over 4}\int (x -1)(x^2+1)\,dx - {1\over 4}\int{1\over x+1}\,dx$$

$$= {1\over 4}\ln(x+1)x^4 - {1\over 4}\int x^3\,dx - {1\over 4}\int x\,dx + {1\over 4}\int x^2\,dx +{1\over 4}\int dx - {1\over 4}\int {1\over x+1}\,dx$$

$$= {1\over 4}\ln(x+1)x^4 - {x^4\over 16} - {x^2\over 8} + {x^3\over 12} + {x\over 4} - {1\over 4}\ln(x+1) + c$$

Busqué la solución en otro sitio web, y a pesar de que tuvo una respuesta similar, cuando me gráficamente tanto de las ecuaciones descubrí que no eran iguales y una pequeña constante de: $${25\over 48}$$ era la diferencia entre las dos ecuaciones. Es esta pequeña constante perdido en c? Si así es mi solución aún a la derecha? Si no, ¿por qué?

Lo siento si me he perdido algo obvio :P

3voto

Om Prabhu Puntos 70

Su proceso de integración de la función dada mediante integración por partes es absolutamente correcto.

Llegando a la constante de integración 'c' - c es una constante que hemos definido para la matemática consistencia. Tenemos que incluyen c, mientras que la realización indefinido de integración debido a que existen un número infinito de posibles funciones con la misma derivada de la función en el integrando. Por lo tanto, c sí puede tomar un número infinito de valores.

Por lo tanto, el factor de 25/48 puede muy bien ser incorporados a.c.

Espero que esto ayudó!

2voto

SNEHIL SANYAL Puntos 90

Cada vez que usted está en la integración de una función de $f(x)$ realidad tiene dos opciones. Usted es la realización de una integral definida como : $$A=\int_{a}^{b} f(x)dx$$where $Un$ is actually the area under the curve of $f(x)$ with the $X$ Axis from the interval $[a,b]$ . De la integral definida, le da área.

Si va a realizar una integral indefinida como: $$\int f(x)dx = g(x)$$ Usted está realmente tratando de encontrar una función de $g(x)$ que en la diferenciación le dará $f(x)$. Ahora la belleza de esto es que no sólo se $g(x)$ pero $g(x)+1$, $g(x)+ \pi$ y todas las funciones de la forma $g(x)$ cuando se diferencian dará la función de $f(x)$. Así que en general la respuesta es

$$\int f(x) = g(x) +c$$

que no es sino una familia de curvas.

Espero que esto ayude ...

0voto

MarianD Puntos 304

Si su resultado es

$$f(x) + c$$

y el otro resultado es

$$\left(f(x) + \frac {25} {48}\right) +c$$

a continuación, ambos representan el mismo conjunto de funciones - usted puede ver mediante el uso de la lineal la sustitución de $c_1 = \frac {25} {48} +c\ $ a escribir que otro resultado, como

$$f(x) + c_1$$

Y que $c_1$ es tan buena como la de $c$, ambos en representación de un número real arbitrario.


Nota:

La notación $f(x) + c$ significa que el conjunto de funciones:

$$\left\{f(x) + c;\ c \in R\right\} $$

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