Integral con múltiples variables

Question

$$\int\dfrac{a+bx^2}{\sqrt{3ax+bx^3}}\mathrm dx$$

Así que esto es lo que hice:

$u = 3ax + bx^3$

$\dfrac{\mathrm du}{\mathrm dx}= 3a + 3bx^2$

$\mathrm du = 3a + 3bx^2 dx$

\= $\displaystyle\int 3\cdot \frac{1}{\sqrt{u}}\mathrm du$

\= $3\cdot \frac{u^{\frac{1}{2}}}{\left(\frac{1}{2}\right)}+c$

\= $3\cdot \frac{\left(3ax+bx^3\right)^{\frac{1}{2}}}{\left(\frac{1}{2}\right)}+c$

pero esto es incorrecto.

La respuesta correcta es en realidad

$$\frac{2}{3}\sqrt{3ax+bx^3}+c$$

que no es equivalente a la respuesta anterior ni siquiera en su forma más simple.

¿Alguna ayuda?

Answer 1

$$\begin{align}I&=\int\dfrac{a+bx^2}{\sqrt{3ax+bx^3}}\mathrm dx\\&=\dfrac13\int\dfrac{3a+3bx^2}{\sqrt{3ax+bx^3}}\,\mathrm dx\\&=\dfrac13\int\dfrac{\mathrm d(3ax+bx^3)}{\sqrt{3ax+bx^3}}\qquad\text{Use substitution now, let }u=3ax+bx^3\\&=\dfrac13\int\dfrac{\mathrm du}{\sqrt u}\\&=\dfrac13\cdot 2\sqrt u+C\\&=\dfrac23\sqrt{3ax+bx^3}+C\end{align}$$

Answer 2

Tenga en cuenta que $$du = (3a + 3bx^2) dx \implies dx=(1/3)(a + bx^2)du $$

Así es como se obtiene su $(1/3)$ en la respuesta.