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Integral de (1 / 1 + 2x ^ 2)dx?

Integral de (1 / 1 + 2x ^ 2)dx.

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En resumen

Hola, Sea la integral del tipo : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cint%5Climits%20%7B%20%20%5Cfrac%7Bdx%7D%7B1%2Bax%5E%7B2%7D%7D%20%7D%20%5C%2C%20" /> La idea es llegar a la conocida integral de arcotangente, que es : <img src="https://tex.z-dn.net/?

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Danielitalicet

1

Hola,

Sea la integral del tipo :

<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cint%5Climits%20%7B%20%20%5Cfrac%7Bdx%7D%7B1%2Bax%5E%7B2%7D%7D%20%7D%20%5C%2C%20" />

La idea es llegar a la conocida integral de arcotangente, que es :

<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cint%5Climits%20%7B%20%20%5Cfrac%7Bdx%7D%7B1%2Bx%5E%7B2%7D%7D%20%7D%20%5C%2C%20%20%3D%20arctg%28x%29%20%2B%20C" />

Para esto , hacemos una sustitución, decimos que :

u² = ax² = > u = √a x

Derivando,

du = √a dx

Sustituyendo en la integral :

<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cint%5Climits%20%7B%20%20%5Cfrac%7Bdx%7D%7B1%2Bax%5E%7B2%7D%7D%20%7D%20%5C%2C%20%20%3D%20%20%5Cfrac%7B1%7D%7B%20%5Csqrt%7Ba%7D%20%7D%20%20%5Cint%5Climits%20%7B%20%20%5Cfrac%7Bdu%7D%7B1%2Bu%5E%7B2%7D%7D%7D%20%7D%20%5C%2C%20" />

Ahora bien, resolvemos la integral :

<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B1%7D%7B%20%5Csqrt%7Ba%7D%20%7D%20%20%5Cint%5Climits%20%7B%20%20%5Cfrac%7Bdu%7D%7B1%2Bu%5E%7B2%7D%7D%7D%20%7D%20%5C%2C%20%20%3D%20%20%5Cfrac%7B1%7D%7B%20%5Csqrt%7Ba%7D%20%7D%20arctg%28u%29%20%2B%20C%20" />

Volviendo a la variable original, tenemos que :

<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%5Cboxed%7B%5Cint%5Climits%20%7B%20%5Cfrac%7Bdx%7D%7B1%2Bax%5E%7B2%7D%7D%20%7D%20%5C%2C%20%3D%20%20%5Cfrac%7B1%7D%7B%20%5Csqrt%7Ba%7D%20%7D%20arctg%28%20%5Csqrt%7Ba%7Dx%29%20%2B%20C%20%7D%20%20" />

En este caso particular, a = 2 por lo tanto la integral es :

<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%5Cboxed%7B%5Cint%5Climits%20%7B%20%5Cfrac%7Bdx%7D%7B1%2B2x%5E%7B2%7D%7D%20%7D%20%5C%2C%20%3D%20%5Cfrac%7B1%7D%7B%20%5Csqrt%7B2%7D%20%7D%20arctg%28%20%5Csqrt%7B2%7Dx%29%20%2B%20C%20%7D" />

Salu2 : ).