Solucion integral raiz de tanx
Solución: Se hace la sustitución . Entonces y . Derivando. De esta manera: se puede factorizar de la siguiente forma: . Así la integral se puede expresar como: Losdiscriminantes de los dos factores cuadráticos que aparecen en el denominador del integrando son: |
Así que son factores cuadráticos irreducibles. Planteamos entonces la siguiente ecuación parahacer la descomposición en fracciones parciales: Entonces Desarrollando y agrupando se tiene: |
Lo que conduce al siguiente sistema de ecuacioneslineales: Remplazando [1] en la ecuación [3] y remplazando [4] en la ecuación [2], el sistema se reduce a: Por la ecuación [1] . Entonces la ecuación [5] conduce a que y así: y . De una manera semejante, por la ecuación [4] . Entonces laecuación [6] conduce a que y así . Por lo tanto, volviendo atrás, nuestra integral se convierte en: |
Consideremos por separado estas dos integrales. La primera es: Para integrar esta expresiónutilizamos la técnica de completar el cuadrado: Ahora hacemos la sustitución . Por lo tanto y además . De esta manera la integral se convierte en: . |
Separamos esta integral nuevamente en dos: Laprimera de estas integrales es: Que puede integrarse con la sustitución simple , por lo que . Así que: Para restituir todas las sustituciones, procedemos de la siguiente manera: La segunda de lasintegrales de es: . |
Esta expresión se integra fácilmente con la fórmula de arcotangente: . Y restituyendo todas las sustituciones: La segunda parte de la integral original, esto es , se integra deuna manera completamente similar a la anterior. Se separa en dos integrales. Sólo hay que tener en cuenta el cambio de...
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