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$\int\limits_{0}^{32/9}\sqrt{1+\frac{9x}{4}}dx$

Pregunta : Resolver $\int\limits_{0}^{32/9}\sqrt{1+\frac{9x}{4}}dx$

Mi intento: Sea u = $1+\frac{9x}{4}$

Entonces,

$$du = \frac{9x}{4}dx$$

$$dx = \frac{4du}{9}$$

Sustituyendo lo anterior en la ecuación principal, obtenemos:

$$\int\limits_{0}^{32/9} \sqrt u \left(\frac{4du}{9}\right)$$

$$ \left. \left(\frac{4}{9}\right)\frac{2(u^{3/2})}{3}\right|_{0}^{\frac{32}{9}}$$

$$ \frac{4}{9} \frac{2\left(\left(1+\frac{9(32/9)}{4}\right)^{3/2}\right)}{3}$$

$$ \left(\frac{4}{9}\right)\left(\frac{2}{3}\right)\left(9^{\frac{3}{2}}\right)$$

\= 8

Pero la respuesta correcta es 7,703...

¿Qué estoy haciendo mal?

EDITAR : Gracias a todos por su ayuda. Por si alguien más tiene este problema este se basa en la respuesta de Oliver.

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Cuando introduzcas la nueva variable, cambia también los límites en función de ella, esto facilita el cálculo, volver a sustituir la variable anterior hace que el cálculo sea más propenso a errores.

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Cuando $x=0$ , $u$ no es cero. ¿A dónde fue?

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Eso es lo que no entiendo, ¿alguno de vosotros puede explicar por qué cambian los límites?

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Renan Puntos 6004

Realización del cambio de variable $\displaystyle u=1+\frac{9x}{4}$ da $$ u(0)=1,\quad u(32/9)=9,\quad du=\frac94dx,\quad dx=\frac49du,\quad $$ entonces sólo tienes $$ \begin{align} \int_{0}^{32/9}\sqrt{1+\frac{9x}{4}}dx&=\frac49\int_{1}^{9}\sqrt{u}\:du\\\\ &=\frac49\left[\frac{2}{3}u^{3/2} \right]_1^9\\\\ &=\frac{8}{27}\left(9^{3/2}-1^{3/2} \right)\\\\ &=\frac{208}{27}. \end{align} $$

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Gracias por su respuesta claramente explicada. Acabo de ver un video sobre cuándo cambiar los límites y cuándo no. Dice que cuando se sustituye el valor original de u, que es 1+(9x)/2 , no es necesario cambiar los límites. Por lo tanto, mi solución debería ser correcta ¿no?

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@WhiteFlameAB Yo diría que cuando la integral es una integral definida (como en el caso anterior), entonces se pueden cambiar los límites para terminar el cómputo, cuando se trata de un integral indefinida No tiene límites y suele ser mejor volver a la variable inicial. Gracias.

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