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Utilizando el metodo de sustitucion:
1. ∫
√𝑥 arctan(√𝑥3)
1 + 𝑥3
𝑑𝑥
Solución:
Sea 𝑢 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛൫√𝑥3൯ → 𝑑𝑢 =
1
1+𝑥3
3
2
√𝑥 𝑑𝑥
→
2
3
𝑑𝑢 =
1
1+𝑥3 √𝑥 𝑑𝑥
Luego, reemplazando:
∫
√𝑥 arctan൫√𝑥3൯
1 + 𝑥3
𝑑𝑥 =
2
3
∫ 𝑢 𝑑𝑢
=
2
3
𝑢2
2
+ 𝑐1
=
1
3
(𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛ቀඥ𝑥3 )
ቁ
2
+ 𝐶
∴ ∫
√𝑥 + arctan൫√𝑥3൯
1 + 𝑥3
𝑑𝑥 =
1
3
(𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 ቀඥ𝑥3 )
ቁ
2
+ 𝐶
2. ∫
𝑑𝑥
√(1 + 𝑥2) 𝑙𝑛(𝑥 + ඥ1 + 𝑥2 )
Solución:
Utilizando el método de sustitución:
Sea 𝑢 = 𝑙𝑛൫𝑥 + √1 + 𝑥2 ൯ → 𝑑𝑢 =
1
𝑥+√1+𝑥2
ቀ1 +
2𝑥
2√1+𝑥2
ቁ 𝑑𝑥
𝑑𝑢 =
1
𝑥 + √1 + 𝑥2
(1 +
𝑥
√1 + 𝑥2
) 𝑑𝑥
𝑑𝑢 =
1
𝑥 + √1 + 𝑥2
ቆ
√1 + 𝑥2 + 𝑥
√1 + 𝑥2
ቇ 𝑑𝑥
𝑑𝑢 =
√
1
1 + 𝑥2
𝑑𝑥
𝑈𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑒𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑖𝑐𝑒𝑠 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑑𝑒𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜𝑟:
∫
𝑑𝑥
√(1 + 𝑥2) 𝑙𝑛൫𝑥 + √1 + 𝑥2 ൯
= ∫
𝑑𝑥
ඥ(1 + 𝑥2) √ 𝑙𝑛൫𝑥 + √1 + 𝑥2 ൯
Sustituimos en la integral:
∫
𝑑𝑥
ඥ(1 + 𝑥2) √ 𝑙𝑛൫𝑥 + √1 + 𝑥2 ൯
= ∫
𝑑𝑢
√𝑢
= 2√𝑢 + 𝐶
= 2√𝑙𝑛 ቀ𝑥 + ඥ1 + 𝑥2 ቁ + 𝐶
∴ ∫
𝑑𝑥
ඥ(1 + 𝑥2) √ 𝑙𝑛൫𝑥 + √1 + 𝑥2 ൯
= 2√𝑙𝑛 ቀ𝑥 + ඥ1 + 𝑥2 ቁ + 𝐶
3. ∫
𝑒𝑠𝑒𝑛 𝑥
𝑐𝑜𝑠4
𝑥 − 𝑡𝑎𝑛 𝑥
𝑐𝑜𝑠3𝑥
𝑑𝑥
Solución:
𝑆𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑙𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙:
∫
𝑒𝑠𝑒𝑛 𝑥
𝑐𝑜𝑠4
𝑥 − 𝑡𝑎𝑛 𝑥
𝑐𝑜𝑠3𝑥
𝑑𝑥 = ∫
𝑒𝑠𝑒𝑛 𝑥
𝑐𝑜𝑠4
𝑥
𝑐𝑜𝑠3𝑥
𝑑𝑥 − ∫
𝑡𝑎𝑛 𝑥
𝑐𝑜𝑠3𝑥
𝑑𝑥
= ∫ 𝑒𝑠𝑒𝑛 𝑥
𝑐𝑜𝑠 𝑥 𝑑𝑥 − ∫
𝑠𝑒𝑛 𝑥
𝑐𝑜𝑠4𝑥
𝑑𝑥
𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑟𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙 ℎ𝑎𝑐𝑒𝑚𝑜𝑠: 𝑢 = 𝑠𝑒𝑛 𝑥 → 𝑑𝑢 = 𝑐𝑜𝑠 𝑥 𝑑𝑥
𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑎 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙 ℎ𝑎𝑐𝑒𝑚𝑜𝑠: 𝑧 = 𝑐𝑜𝑠 𝑥 → 𝑑𝑧 = −𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥
→ −𝑑𝑧 = 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥
𝑆𝑢𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑖𝑚𝑜𝑠 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙:
∫ 𝑒𝑠𝑒𝑛 𝑥
𝑐𝑜𝑠 𝑥 𝑑𝑥 − ∫
𝑠𝑒𝑛 𝑥
𝑐𝑜𝑠4𝑥
𝑑𝑥 = ∫ 𝑒𝑢
𝑑𝑢 + ∫
𝑑𝑧
𝑧4
= ∫ 𝑒𝑢
𝑑𝑢 + ∫ 𝑧−4
𝑑𝑧
= 𝑒𝑢
+ 𝑐1 −
𝑧−3
3
+ 𝑐2
= 𝑒𝑢
−
1
3𝑧3
+ 𝐶
= 𝑒𝑠𝑒𝑛 𝑥
−
1
3𝑐𝑜𝑠3 𝑥
+ 𝐶
∴ ∫
𝑒𝑠𝑒𝑛 𝑥
𝑐𝑜𝑠4
𝑥 − 𝑡𝑎𝑛 𝑥
𝑐𝑜𝑠3𝑥
𝑑𝑥 = 𝑒𝑠𝑒𝑛 𝑥
−
1
3𝑐𝑜𝑠3 𝑥
+ 𝐶
𝑆𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑒𝑛 𝑑𝑜𝑠 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙𝑒𝑠:
∫
𝑙𝑛(3𝑥2
+ 3)𝑥
− 4 𝑒5 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 𝑥
1 + 𝑥2
𝑑𝑥 = ∫
𝑙𝑛(3𝑥2
+ 3)𝑥
1 + 𝑥2
𝑑𝑥 + ∫
−4 𝑒5 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 𝑥
1 + 𝑥2
𝑑𝑥
= ∫
𝑥 𝑙𝑛 3(𝑥2
+ 1)
1 + 𝑥2
𝑑𝑥 − 4 ∫
𝑒5𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 𝑥
1 + 𝑥2
𝑑𝑥
𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑟𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙 ℎ𝑎𝑐𝑒𝑚𝑜𝑠: 𝑢 = ln 3(𝑥2
+ 1) → 𝑑𝑢 =
6𝑥
3(𝑥2 + 1)
𝑑𝑥
𝑑𝑢 =
2𝑥
(𝑥2 + 1)
𝑑𝑥
𝑑𝑢
2
=
𝑥
(𝑥2 + 1)
𝑑𝑥
𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑎 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙 ℎ𝑎𝑐𝑒𝑚𝑜𝑠: 𝑣 = 5arcta n 𝑥 → 𝑑𝑣 =
5
1 + 𝑥2
𝑑𝑥
𝑑𝑣
5
=
1
1 + 𝑥2
𝑑𝑥
𝑆𝑢𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑖𝑚𝑜𝑠 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙:
∫
𝑙𝑛(3𝑥2
+ 3)𝑥
− 4 𝑒5 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 𝑥
1 + 𝑥2
𝑑𝑥 = ∫ 𝑢
𝑑𝑢
2
− 4 ∫ 𝑒𝑣
𝑑𝑣
5
=
1
2
∫ 𝑢 𝑑𝑢 −
4
5
∫ 𝑒𝑣
𝑑𝑣
=
1
2
𝑢2
2
+ 𝑐1 −
4
5
𝑒𝑣
+ 𝑐2
=
1
4
𝑢2
−
4
5
𝑒𝑣
+ 𝑐3
=
1
4
ln2
3(𝑥2
+ 1) −
4
5
𝑒5 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 𝑥
+ 𝐶
∴ ∫
𝑙𝑛(3𝑥2
+ 3)𝑥
− 4 𝑒5 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 𝑥
1 + 𝑥2
𝑑𝑥 =
1
4
ln2
3(𝑥2
+ 1) −
4
5
𝑒5 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 𝑥
+ 𝐶
4. ∫
𝑙𝑛(3𝑥2
+ 3)𝑥
− 4 𝑒𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 𝑥
1 + 𝑥2
𝑑𝑥
Solución:
5. ∫
2𝑥3
+ 𝑥2
2𝑥2 − 𝑥 + 4
𝑑𝑥
𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑐𝑒𝑟𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙 ℎ𝑎𝑐𝑒𝑚𝑜𝑠: 𝑢 = 2𝑥2
− 𝑥 + 4 → 𝑑𝑢 = (4𝑥 − 1)𝑑𝑥 (∗∗∗)
∫
3𝑥 + 4
2𝑥2 − 𝑥 + 4
𝑑𝑥 = ∫
3 ቀ𝑥 +
4
3
ቁ
2𝑥2 − 𝑥 + 4
𝑑𝑥 = 3 ∫
𝑥 +
4
3
2𝑥2 − 𝑥 + 4
𝑑𝑥
3 ∫
𝑥 +
4
3
2𝑥2 − 𝑥 + 4
𝑑𝑥
4
4
=
3
4
∫
4𝑥 +
16
3
2𝑥2 − 𝑥 + 4
𝑑𝑥
=
3
4
∫
4𝑥 +
16
3
+ 1 − 1
2𝑥2 − 𝑥 + 4
𝑑𝑥
=
3
4
∫
4𝑥 − 1 +
19
3
2𝑥2 − 𝑥 + 4
𝑑𝑥
Solución:
Simplificaremos mediante división de polinomios:
( 2𝑥3
+ 𝑥2 ) ∶ (2𝑥2
− 𝑥 + 4) = 𝑥 + 1
−( 2𝑥3
− 𝑥2
+ 4𝑥)
2𝑥2
− 4𝑥
−( 2𝑥2
− 𝑥 + 4)
−3𝑥 − 4 Resto
Luego, reemplazando:
∫
2𝑥3
+ 𝑥2
2𝑥2 − 𝑥 + 4
𝑑𝑥 = ∫ (𝑥 + 1 +
−3𝑥 − 4
2𝑥2 − 𝑥 + 4
) 𝑑𝑥
𝑆𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑙𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙:
∫ (𝑥 + 1 +
−3𝑥 − 4
2𝑥2 − 𝑥 + 4
) 𝑑𝑥 = ∫ 𝑥 𝑑𝑥 + ∫ 𝑑𝑥 + ∫
−(3𝑥 + 4)
2𝑥2 − 𝑥 + 4
𝑑𝑥
=
𝑥2
2
+ 𝑥 + 𝑐1 + 𝑐2 − ∫
3𝑥 + 4
2𝑥2 − 𝑥 + 4
𝑑𝑥 (∗∗)
𝐴𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑟 𝑙𝑎 𝑠𝑢𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑟𝑒𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒𝑏𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑎𝑟 𝑙𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙
𝐴𝑚𝑝𝑙𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟 4 𝑙𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙 𝑦 𝑙𝑢𝑒𝑔𝑜 𝑠𝑢𝑠𝑎𝑚𝑎𝑚𝑜𝑠 + 1 − 1 para
𝑐𝑜𝑛𝑠𝑒𝑔𝑢𝑖𝑟 𝑒𝑙 𝑑𝑢 = (4𝑥 − 1)𝑑𝑥
= 3 ∫
𝑥 +
4
3
2𝑥2 − 𝑥 + 4
𝑑𝑥
𝑆𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑙𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙:
3
4
∫
4𝑥 − 1 +
19
3
2𝑥2 − 𝑥 + 4
𝑑𝑥 =
3
4
∫
4𝑥 − 1
2𝑥2 − 𝑥 + 4
𝑑𝑥 +
3
4
∫
19
3
2𝑥2 − 𝑥 + 4
𝑑𝑥
=
3
4
∫
4𝑥 − 1
2𝑥2 − 𝑥 + 4
𝑑𝑥 +
3
4
19
3
∫
𝑑𝑥
2𝑥2 − 𝑥 + 4
=
3
4
∫
4𝑥 − 1
2𝑥2 − 𝑥 + 4
𝑑𝑥 +
19
4
∫
𝑑𝑥
2𝑥2 − 𝑥 + 4
𝐸𝑛 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑟𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙 𝑠𝑢𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑖𝑚𝑜𝑠 𝑙𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑏𝑙𝑒 𝑑𝑒 (∗∗∗) 𝑦 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑎 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑎
𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙 𝑎𝑟𝑚𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑏𝑖𝑛𝑜𝑚𝑖𝑜:
=
3
4
∫
𝑑𝑢
𝑢
+
19
4
∫
𝑑𝑥
2 ቀ𝑥2 −
𝑥
2
+ 2ቁ
=
3
4
ln | 𝑢 | + 𝑐3 +
19
8
∫
𝑑𝑥
𝑥2 −
𝑥
2
+ 2
=
3
4
ln | 2𝑥2
− 𝑥 + 4 | + 𝑐3 +
19
8
∫
𝑑𝑥
𝑥2 −
𝑥
2
+ 2 +
1
16
−
1
16
=
3
4
ln | 2𝑥2
− 𝑥 + 4 | + 𝑐3 +
19
8
∫
𝑑𝑥
ቀ𝑥 −
1
4ቁ
2
−
1
16 + 2
=
3
4
ln | 2𝑥2
− 𝑥 + 4 | + 𝑐3 +
19
8
∫
𝑑𝑥
ቀ𝑥 −
1
4
ቁ
2
+
31
16
=
3
4
ln| 2𝑥2
− 𝑥 + 4 | + 𝑐3 +
19
8
∫
𝑑𝑥
ቀ𝑥 −
1
4
ቁ
2
+ ቆ
√31
4
ቇ
2
=
3
4
ln | 2𝑥2
− 𝑥 + 4 | + 𝑐3 +
19
8
1
√31
4
𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 (
𝑥 −
1
4
√31
4
) + 𝑐4
𝑉𝑜𝑙𝑣𝑖𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑎 (∗∗) 𝑦 𝑟𝑒𝑒𝑚𝑝𝑙𝑎𝑧𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑙𝑜 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒
=
𝑥2
2
+ 𝑥 + 𝑐1 + 𝑐2 − (
3
4
ln| 2𝑥2
− 𝑥 + 4 | + 𝑐3 +
19
8
1
√31
4
𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 (
𝑥 −
1
4
√31
4
) + 𝑐4)
=
𝑥2
2
+ 𝑥 −
3
4
ln| 2𝑥2
− 𝑥 + 4 | −
19
2√31
𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 (
4 ቀ𝑥 −
1
4
ቁ
√31
) + 𝐶
∴ ∫
2𝑥3
+ 𝑥2
2𝑥2 − 𝑥 + 4
𝑑𝑥 =
𝑥2
2
+ 𝑥 −
3
4
ln| 2𝑥2
− 𝑥 + 4 | −
19
2√31
𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 (
4 ቀ𝑥 −
1
4
ቁ
√31
) + 𝐶
∴ ∫
arctan(√𝑥)
√𝑥 + 2𝑥2 + 𝑥3
𝑑𝑥 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛2
√𝑥 + 𝐶
6. ∫
arctan(√𝑥)
√𝑥 + 2𝑥2 + 𝑥3
𝑑𝑥
Solución:
Sea: 𝑢 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛൫√𝑥 ൯ → 𝑑𝑢 =
1
1+𝑥
1
2√𝑥
𝑑𝑥
→ 2𝑑𝑢 =
1
(1 + 𝑥)√𝑥
𝑑𝑥
Trabajamos el denominador de la integral para conseguir el du:
Por el método de sustitución:
Sustituimos en la integral:
∫
arctan(√𝑥)
√𝑥 + 2𝑥2 + 𝑥3
𝑑𝑥 = ∫
arctan(√𝑥)
ඥ𝑥(1 + 2𝑥 + 𝑥2)
𝑑𝑥 = ∫
arctan(√𝑥)
√𝑥 √1 + 2𝑥 + 𝑥2
𝑑𝑥
= ∫
arctan(√𝑥)
√𝑥 ඥ(1 + 𝑥)2
𝑑𝑥
= ∫
arctan(√𝑥)
√𝑥 (1 + 𝑥)
𝑑𝑥
= ∫
arctan(√𝑥)
√𝑥 (1 + 𝑥)
𝑑𝑥 = ∫ 𝑢 ∗ 2𝑑𝑢
= 2
𝑢2
2
+ 𝐶
= 𝑢2
+ 𝐶
= ൫𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 √𝑥൯
2
+ 𝐶
= 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛2
√𝑥 + 𝐶
7. ∫
𝑑𝑥
1 − 𝑠𝑒𝑛 𝑥 + 𝑐𝑜𝑠 𝑥
Solución:
Usamos la sustitución universal o de Weierstrass:
𝑡 = 𝑡𝑎𝑛(
𝑥
2
)
𝑐𝑜𝑠 𝑥 =
1 − 𝑡2
1 + 𝑡2
; 𝑠𝑒𝑛 𝑥 =
2𝑡
1 + 𝑡2
Despejando t para encontrar el 𝑑𝑡:
𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 (𝑡) =
𝑥
2
→ 𝑥 = 2𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 (𝑡)
→ 𝑑𝑥 =
2
1 + 𝑡2
𝑑𝑡
Sustituimos en la integral:
∫
𝑑𝑥
1 − 𝑠𝑒𝑛 𝑥 + 𝑐𝑜𝑠 𝑥
= ∫
2
1 + 𝑡2 𝑑𝑡
1 −
2𝑡
1 + 𝑡2 +
1 − 𝑡2
1 + 𝑡2
= ∫
2
1 + 𝑡2 𝑑𝑡
1 + 𝑡2 − 2𝑡 + 1 − 𝑡2
1 + 𝑡2
= ∫
2𝑑𝑡
2 − 2𝑡
= 2 ∫
𝑑𝑡
− 2(𝑡 − 1)
= − ∫
𝑑𝑡
(𝑡 − 1)
= − ln|𝑡 − 1| + 𝐶
= − ln |𝑡𝑎𝑛 ቀ
𝑥
2
ቁ − 1| + 𝐶
Importante:
Esta sustitución se utiliza
generalmente para realizar
integrales en la cual veamos
funciones trigonométricas en el
denominador
∴ ∫
𝑑𝑥
1 − 𝑠𝑒𝑛 𝑥 + 𝑐𝑜𝑠 𝑥
= − ln |𝑡𝑎𝑛 ቀ
𝑥
2
ቁ − 1| + 𝐶
∫
𝑒2𝑥
𝑑𝑥
√1 − 𝑒𝑥
8. Determine la integral mediante el metodo de integracion por partes:
Solución:
∫
𝑒2𝑥
𝑑𝑥
√1 − 𝑒𝑥
= ∫ 𝑒𝑥
∙
𝑒𝑥
√1 − 𝑒𝑥
𝑑𝑥
Utilizando el método de integración de partes:
𝑢 = 𝑒𝑥
→ 𝑑𝑢 = 𝑒𝑥
𝑑𝑥
𝑑𝑣 =
𝑒𝑥
√1 − 𝑒𝑥
𝑑𝑥 → 𝑣 = −2(1 − 𝑒𝑥 )
1
2 = −2√1 − 𝑒𝑥
Sustituimos:
∫ 𝑒𝑥
∙
𝑒𝑥
√1 − 𝑒𝑥
𝑑𝑥 = 𝑒𝑥
∗ −2√1 − 𝑒𝑥 − ∫ −2√1 − 𝑒𝑥 𝑒𝑥
𝑑𝑥
= −2𝑒𝑥
√1 − 𝑒𝑥 + 2 ∫ 𝑒𝑥
√1 − 𝑒𝑥 𝑑𝑥
Resolvemos mediante el método de sustitución la integral: ‫׬‬ 𝑒𝑥
√1 − 𝑒𝑥 𝑑𝑥
𝑧 = 1 − 𝑒𝑥
→ 𝑑𝑧 = 𝑒𝑥
𝑑𝑥
Sustituyendo, se tiene:
∫ 𝑒𝑥
√1 − 𝑒𝑥 𝑑𝑥 = ∫ √𝑧 𝑑𝑧
= ∫ 𝑧
1
2 𝑑𝑧 =
𝑧
3
2
3
2
+ 𝐶 =
𝑧
3
2
3
2
+ 𝐶 =
2
3
ඥ𝑧3 + 𝐶 =
2
3
ඥ(1 − 𝑒𝑥)3 + 𝐶
Luego,
∫ 𝑒𝑥
∙
𝑒𝑥
√1 − 𝑒𝑥
𝑑𝑥 = −2𝑒𝑥
√1 − 𝑒𝑥 + 2 ∫ 𝑒𝑥
√1 − 𝑒𝑥 𝑑𝑥
= −2𝑒𝑥
√1 − 𝑒𝑥 + 2
2
3
ඥ(1 − 𝑒𝑥)3 + 𝐶
= −2𝑒𝑥
√1 − 𝑒𝑥 +
4
3
ඥ(1 − 𝑒𝑥)3 + 𝐶
∫ 𝒖 𝒅𝒗 = 𝒖 𝒗 − ∫ 𝒗 𝒅𝒖
∴ ∫
𝑒2𝑥
𝑑𝑥
√1 − 𝑒𝑥
= −2𝑒𝑥
√1 − 𝑒𝑥 +
4
3
ඥ(1 − 𝑒𝑥)3 + 𝐶
9. ∫
𝑙𝑛 𝑥
𝑥3(𝑙𝑛 𝑥 − 1)3
𝑑𝑥
Solución:
Por propiedad de potencias:
∫
𝑙𝑛 𝑥
𝑥3(𝑙𝑛 𝑥 − 1)3
𝑑𝑥 = ∫
𝑙𝑛 𝑥
൫𝑥( 𝑙𝑛 𝑥 − 1)൯
3 𝑑𝑥
Utilizando el método de sustitución:
𝑢 = 𝑥( 𝑙𝑛 𝑥 − 1) → 𝑑𝑢 = (𝑥 ∙
1
𝑥
+ 𝑙𝑛𝑥 − 1) 𝑑𝑥
𝑑𝑢 = 𝑙𝑛 𝑥 𝑑𝑥
Sustituimos en la integral:
∫
𝑙𝑛 𝑥
൫𝑥( 𝑙𝑛 𝑥 − 1)൯
3 𝑑𝑥 = ∫
𝑑𝑢
𝑢3
= ∫ 𝑢−3
𝑑𝑢
=
𝑢−2
−2
+ 𝐶
= −
1
2
1
𝑢2
+ 𝐶
= −
1
2
1
൫𝑥( 𝑙𝑛 𝑥 − 1)൯
2 + 𝐶
∴ ∫
𝑙𝑛 𝑥
𝑥3(𝑙𝑛 𝑥 − 1)3
𝑑𝑥 = −
1
2
1
൫𝑥( 𝑙𝑛 𝑥 − 1)൯
2 + 𝐶
10. ∫
𝑒2𝑥
𝑑𝑥
√1 − 𝑒𝑥
Solución:
Utilizando el método de sustitución:
Sea: 𝑢 = 𝑒𝑥
→ 𝑑𝑢 = 𝑒𝑥
𝑑𝑥
Sustituimos en la integral:
∫
𝑒2𝑥
𝑑𝑥
√1 − 𝑒𝑥
𝑑𝑥 = ∫
𝑢 𝑑𝑢
√1 − 𝑢
Utilizando nuevamente el método de sustitución:
Sea: 𝑧 √
= 1 − 𝑢 → 𝑢 = 1 − 𝑧2
𝑑𝑧 =
−1
2√1 − 𝑢
𝑑𝑢 → −2𝑑𝑧 =
1
√1 − 𝑢
𝑑𝑢
Sustituimos en la integral:
∫
𝑢 𝑑𝑢
√1 − 𝑢
= ∫ −2(1 − 𝑧 )
2
𝑑𝑧
= −2 ∫ 𝑑𝑧 + 2 ∫ 𝑧2
= −2𝑧 + 2
𝑧3
3
+ 𝑐1
= −2√1 − 𝑢 +
2
3
൫√1 − 𝑢൯
3
+ 𝑐2
= −2√1 − 𝑢 +
2
3
ඥ(1 − 𝑢)3 + 𝑐2
= −2√1 − 𝑒𝑥 +
2
3
ඥ(1 − 𝑒𝑥)3 + 𝐶
∴ ∫
𝑒2𝑥
𝑑𝑥
√1 − 𝑒𝑥
𝑑𝑥 = −2√1 − 𝑒𝑥 +
2
3
ඥ(1 − 𝑒𝑥)3 + 𝐶
Solución:
Utilizando el método de sustitución:
Sea: 𝑢 = 2 + tan3
𝑥 → 𝑑𝑢 = 3 tan2
𝑥 sec2
𝑥 𝑑𝑥
Sustituimos:
∫
18 tan2
x sec2
x
(2 + tan3 𝑥)
𝑑𝑥 = ∫
18𝑑𝑢
𝑢
= 18 ∫
𝑑𝑢
𝑢
= 18 ln|𝑢| + 𝐶
= 18 ln|2 + tan3
𝑥| + 𝐶
∴ ∫
18 tan2
x sec2
x
(2 + tan3 𝑥)
𝑑𝑥 = 18 ln|2 + tan3
𝑥| + 𝐶
11. ∫
18 tan2
x sec2
x
(2 + tan3 𝑥)
𝑑𝑥
Solución:
Utilizando el método de sustitución:
Sea: 𝑢 = 1 + 𝑠𝑒𝑛2(𝑥 − 1) → 𝑑𝑢 = 2𝑠𝑒𝑛(𝑥 − 1) cos(𝑥 − 1) 𝑑𝑥
→
𝑑𝑢
2
= 𝑠𝑒𝑛(𝑥 − 1) cos(𝑥 − 1) 𝑑𝑥
Sustituimos:
12. ∫ ඥ1 + 𝑠𝑒𝑛2(𝑥 − 1) 𝑠𝑒𝑛(𝑥 − 1) cos(𝑥 − 1) 𝑑𝑥
∫ ඥ1 + 𝑠𝑒𝑛2(𝑥 − 1) 𝑠𝑒𝑛(𝑥 − 1) cos(𝑥 − 1) 𝑑𝑥 = ∫ √𝑢
𝑑𝑢
2
=
1
2
∫ √𝑢 𝑑𝑢
=
1
2
𝑢
3
2
3
2
+ 𝐶
= 3 𝑢
3
2 + 𝐶
= 3 ൫1 + 𝑠𝑒𝑛2(𝑥 − 1)൯
3
2 + 𝐶
∴ ∫ ඥ1 + 𝑠𝑒𝑛2(𝑥 − 1) 𝑠𝑒𝑛(𝑥 − 1) cos(𝑥 − 1) 𝑑𝑥 = 3 ൫1 + 𝑠𝑒𝑛2(𝑥 − 1)൯
3
2 + 𝐶
Solución:
Utilizando el método de sustitución:
Sea: 𝑢 = 5𝑥 + 8 → 𝑑𝑢 = 5𝑑𝑥 →
𝑑𝑢
5
= 𝑑𝑥
Sustituimos:
∫
𝑑x
√5𝑥 + 8
= ∫
𝑑𝑢
√𝑢
= ∫ 𝑢−
1
2𝑑𝑢 =
𝑢−
1
2
+1
−
1
2
+ 1
+ 𝐶 =
𝑢
1
2
1
2
+ 𝐶 = 2 𝑢
1
2 + 𝐶
= 2(5𝑥 + 8)
1
2 + 𝐶
∴ ∫
𝑑x
√5𝑥 + 8
= 2(5𝑥 + 8)
1
2 + 𝐶
Solución:
Utilizando el método de sustitución:
Sea:
𝑢 =
𝑦3
18
− 1 → 𝑑𝑢 =
3𝑦2
18
𝑑𝑦 →
18𝑑𝑢
3
= 𝑦2
𝑑𝑦 → 6𝑑𝑢 = 𝑦2
𝑑𝑦
Sustituimos:
∫ 𝑦2
ቆ
𝑦3
18
− 1ቇ
5
𝑑𝑦 = ∫ 𝑢5
6𝑑𝑢 = 6 ∫ 𝑢5
𝑑𝑢 = 6
𝑢5+1
5 + 1
+ 𝐶 = 6
𝑢6
6
+ 𝐶
= 𝑢6
+ 𝐶
= ቆ
𝑦3
18
− 1ቇ
6
+ 𝐶
∴ ∫ 𝑦2
ቆ
𝑦3
18
− 1ቇ
5
𝑑𝑦 = ቆ
𝑦3
18
− 1ቇ
6
+ 𝐶
13. ∫
𝑑x
√5𝑥 + 8
14. ∫ 𝑦2
ቆ
𝑦3
18
− 1ቇ
5
𝑑𝑦
Solución:
Utilizando el método de sustitución:
Sea: 𝑢 = 5𝑥 + 8 → 𝑑𝑢 = 5𝑑𝑥 →
𝑑𝑢
5
= 𝑑𝑥
Sustituimos:
∫
𝑑x
√5𝑥 + 8
= ∫
𝑑𝑢
√𝑢
= ∫ 𝑢−
1
2𝑑𝑢 =
𝑢−
1
2
+1
−
1
2
+ 1
+ 𝐶 =
𝑢
1
2
1
2
+ 𝐶 = 2 𝑢
1
2 + 𝐶
= 2(5𝑥 + 8)
1
2 + 𝐶
∴ ∫
𝑑x
√5𝑥 + 8
= 2(5𝑥 + 8)
1
2 + 𝐶
Solución:
Utilizando el método de sustitución:
Sea: 𝑢 = 1 + √𝑥 → 𝑑𝑢 =
1
2 √𝑥
𝑑𝑥 → 2𝑑𝑢 =
𝑑𝑥
√𝑥
Sustituimos:
∫
൫1 + √𝑥൯
3
𝑑x
√𝑥
= ∫ 𝑢3
𝑑𝑢 =
𝑢3+1
3 + 1
+ 𝐶 =
𝑢4
4
+ 𝐶 =
൫1 + √𝑥൯
4
4
+ 𝐶
∴ ∫
൫1 + √𝑥൯
3
𝑑x
√𝑥
=
൫1 + √𝑥൯
4
4
+ 𝐶
15. ∫
𝑑x
𝑥√9𝑥4 − 4
16. ∫
൫1 + √𝑥൯
3
𝑑x
√𝑥
Solución:
Utilizando el método de sustitución:
Sea: 𝑢 = 𝑒𝑥
+ 1 → 𝑑𝑢 = 𝑒𝑥
𝑑𝑥
Sustituimos:
∫ 𝑒𝑥
𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 (𝑒𝑥
+ 1)𝑑𝑥 = ∫ cosec 𝑢 𝑑𝑢
∴ ∫ 𝑒𝑥
𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 (𝑒𝑥
+ 1)𝑑𝑥 = − ln|𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 (𝑒𝑥
+ 1) + 𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛 (𝑒𝑥
+ 1)| + 𝐶
Solución:
Desarrollando el binomio al cuadrado:
∫(sec 𝑡 + tan 𝑡)2
𝑑𝑡 = ∫(sec2
𝑡 + 2 sec 𝑡 tan 𝑡 + tan2
𝑡)𝑑𝑡
∴ ∫(sec 𝑡 + tan 𝑡)2
𝑑𝑡 = 2 tan 𝑡 + 2sec 𝑡 − 𝑡 + 𝐶
17. ∫ 𝑒𝑥
𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 (𝑒𝑥
+ 1)𝑑𝑥
18. ∫(sec 𝑡 + tan 𝑡)2
𝑑𝑡
= − ln|𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 𝑢 + 𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛 𝑢| + 𝐶
= − ln|𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 (𝑒𝑥
+ 1) + 𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛 (𝑒𝑥
+ 1)| + 𝐶
= ∫ sec2
𝑡 𝑑𝑡 + ∫ 2 sec 𝑡 tan 𝑡 𝑑𝑡 + ∫ tan2
𝑡𝑑𝑡
= ∫ sec2
𝑡 𝑑𝑡 + 2 ∫ sec 𝑡 tan 𝑡 𝑑𝑡 + ∫(𝑠𝑒𝑐2
𝑡 − 1) 𝑑𝑡
= ∫ sec2
𝑡 𝑑𝑡 + 2 ∫ sec 𝑡 tan 𝑡 𝑑𝑡 + ∫ 𝑠𝑒𝑐2
𝑡 𝑑𝑡 − ∫ 𝑑𝑡
= 2 ∫ sec2
𝑡 𝑑𝑡 + 2 ∫ sec 𝑡 tan 𝑡 𝑑𝑡 − ∫ 𝑑𝑡
= 2 tan 𝑡 + 2sec 𝑡 − 𝑡 + 𝐶
𝐼𝑑𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑝𝑖𝑡𝑎𝑔𝑜𝑟𝑖𝑐𝑎:
𝑠𝑒𝑛2
𝑥 + cos2
𝑥 = 1
Solución:
Amplificando por el conjugado
∴ ∫
𝑑𝑥
1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥
= tan 𝑥 + sec 𝑥 + 𝐶
∫
𝑑𝑥
1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥
∙ (
1 − 𝑠𝑒𝑛 𝑥
1 − 𝑠𝑒𝑛𝑥
) = ∫
1 − 𝑠𝑒𝑛 𝑥
1 − 𝑠𝑒𝑛2 𝑥
𝑑𝑥
19. ∫
𝑑𝑥
1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥
= ∫
1 − 𝑠𝑒𝑛 𝑥
cos2 𝑥
𝑑𝑥
= ∫
1
cos2 𝑥
𝑑𝑥 − ∫
𝑠𝑒𝑛 𝑥
cos2 𝑥
𝑑𝑥
= ∫ sec2
𝑥 𝑑𝑥 − ∫
1
cos 𝑥
𝑠𝑒𝑛 𝑥
𝑐𝑜𝑠 𝑥
𝑑𝑥
= ∫ sec2
𝑥 𝑑𝑥 − ∫ sec 𝑥 tan 𝑥 𝑑𝑥
= tan 𝑥 + sec 𝑥 + 𝐶
Solución:
Separando la integral:
∫
𝑒𝑥
− 1
𝑒𝑥 + 1
𝑑𝑥 = ∫
𝑒𝑥
𝑒𝑥 + 1
𝑑𝑥 + ∫
−1
𝑒𝑥 + 1
𝑑𝑥
= ∫
𝑒𝑥
𝑒𝑥 + 1
𝑑𝑥 − ∫
1
𝑒𝑥 + 1
𝑑𝑥 (∗∗)
Para la primera integral hacemos la sustitución:
𝑢 = 𝑒𝑥
+ 1 → 𝑑𝑢 = 𝑒𝑥
𝑑𝑥
Sustituimos:
∫
𝑒𝑥
𝑒𝑥 + 1
𝑑𝑥 = ∫
𝑑𝑢
𝑢
= ln|𝑢| + 𝑐1 = ln|𝑒𝑥
+ 1| + 𝑐1
Para le segunda integral sumamos y restando 𝑒𝑥
en el numerador:
∫
1
𝑒𝑥 + 1
𝑑𝑥 = ∫
1 + 𝑒𝑥
− 𝑒𝑥
𝑒𝑥 + 1
𝑑𝑥
= ∫
1 + 𝑒𝑥
𝑒𝑥 + 1
𝑑𝑥 + ∫
−𝑒𝑥
𝑒𝑥 + 1
𝑑𝑥
= ∫ 𝑑𝑥 − ∫
𝑒𝑥
𝑒𝑥 + 1
𝑑𝑥
= 𝑥 + 𝑐2 − ∫
𝑒𝑥
𝑒𝑥 + 1
𝑑𝑥
Para la integral hacemos: 𝑢 = 𝑒𝑥
+ 1 → 𝑑𝑢 = 𝑒𝑥
𝑑𝑥
Sustituimos:
20. ∫
𝑒𝑥
− 1
𝑒𝑥 + 1
𝑑𝑥
𝑥 + 𝑐2 − ∫
𝑒𝑥
𝑒𝑥 + 1
𝑑𝑥 = 𝑥 + 𝑐2 − ∫
𝑑𝑢
𝑢
= 𝑥 + c2 − ln|𝑢| + 𝑐3
= 𝑥 + c2 − ln|𝑒𝑥
+ 1| + 𝑐3
𝐼𝑑𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑟𝑜𝑐𝑎𝑠:
𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 𝑥 =
1
𝑠𝑒𝑛 𝑥
; sec 𝑥 =
1
𝑐𝑜𝑠𝑥
𝐼𝑑𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑓𝑢𝑛𝑑𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙:
tan 𝑥 =
𝑠𝑒𝑛 𝑥
cos 𝑥
Luego, reemplazando en (∗∗):
∫
𝑒𝑥
𝑒𝑥 + 1
𝑑𝑥 − ∫
1
𝑒𝑥 + 1
𝑑𝑥 = ln|𝑒𝑥
+ 1| + 𝑐1 − 𝑥 + 𝑐2 + ln|𝑒𝑥
+ 1| + 𝑐3
= 2 ln|𝑒𝑥
+ 1| + x + C
∴ ∫
𝑒𝑥
− 1
𝑒𝑥 + 1
𝑑𝑥 = 2 ln|𝑒𝑥
+ 1| + x + C
21. ∫
sec3
𝑥
𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 𝑥
𝑑𝑥
Solución:
Reescribimos la integral:
Hacemos: 𝑢 = tan 𝑥 → 𝑑𝑢 = sec2
𝑥
Sustituimos:
∴ ∫
sec3
𝑥
𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 𝑥
𝑑𝑥 =
tan2
𝑥
2
+ 𝐶
∫
sec3
𝑥
𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 𝑥
𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑒𝑛𝑥 sec x sec2
𝑥 𝑑𝑥
= ∫
𝑠𝑒𝑛𝑥
cos 𝑥
sec2
𝑥 𝑑𝑥
= ∫ tan 𝑥 sec2
𝑥 𝑑𝑥
∫ tan 𝑥 sec2
𝑥 𝑑𝑥 = ∫ u 𝑑𝑢 =
𝑢1+1
1 + 1
+ 𝐶 =
𝑢2
2
+ 𝐶 =
tan2
𝑥
2
+ 𝐶
𝑢 = 𝑠𝑒𝑛(ln 𝑥) → 𝑑𝑢 = cos (ln 𝑥)
1
𝑥
𝑑𝑥 =
cos(lnx)
𝑥
𝑑𝑥
𝑑𝑣 = 𝑑𝑥 → 𝑣 = 𝑥
∫ 𝑠𝑒𝑛 (ln 𝑥)𝑑𝑥 = 𝑥 𝑠𝑒𝑛(ln 𝑥) − ∫ 𝑥
cos(ln 𝑥)
𝑥
𝑑𝑥
= 𝑥 𝑠𝑒𝑛(ln 𝑥) − ∫ cos(ln 𝑥) 𝑑𝑥
𝑢 = 𝑐𝑜𝑠(𝑙𝑛 𝑥) → 𝑑𝑢 = −𝑠𝑒𝑛 (𝑙𝑛 𝑥)
1
𝑥
𝑑𝑥 =
−𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥)
𝑥
𝑑𝑥
𝑑𝑣 = 𝑑𝑥 → 𝑣 = 𝑥
∫ 𝒖 𝒅𝒗 = 𝒖 𝒗 − ∫ 𝒗 𝒅𝒖
Solución:
Mediante integración por partes:
Sea:
Luego,
Integrando nuevamente por partes:
Sea:
Sustituimos:
Nos queda la integral inicial por lo tanto reemplazando:
∫ 𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥) 𝑑𝑥 = 𝑥𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥) − 𝑥 𝑐𝑜𝑠(𝑙𝑛𝑥) − ∫ 𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥) 𝑑𝑥
Despejando la integral, nos queda:
2 ∫ 𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥) 𝑑𝑥 = 𝑥𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥) − 𝑥 𝑐𝑜𝑠(𝑙𝑛𝑥) + 𝑐1
∴ ∫ 𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥) 𝑑𝑥 =
1
2
(𝑥𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥) − 𝑥 𝑐𝑜𝑠(𝑙𝑛𝑥)) + 𝐶
22. ∫ 𝑠𝑒𝑛 (ln 𝑥)𝑑𝑥
𝑥 𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛 𝑥) − ∫ 𝑐𝑜𝑠(𝑙𝑛 𝑥) 𝑑𝑥 = 𝑥𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥) − 𝑥 𝑐𝑜𝑠(𝑙𝑛𝑥) + ∫ 𝑥
−𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥)
𝑥
𝑑𝑥
= 𝑥𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥) − 𝑥 𝑐𝑜𝑠(𝑙𝑛𝑥) − ∫ 𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥) 𝑑𝑥
𝑢 = arctan 𝑥 → 𝑑𝑢 =
1
1 + 𝑥2
𝑑𝑥
𝑑𝑣 = 𝑥𝑑𝑥 → 𝑣 =
𝑥2
2
Solución:
Separando las integrales:
∫ ቆ
𝑥 + 5
ඥ(𝑥 − 1)5
+ 𝑥 arctan 𝑥ቇ 𝑑𝑥 = ∫
𝑥 + 5
ඥ(𝑥 − 1)5
𝑑𝑥 + ∫ 𝑥 arctan 𝑥 𝑑𝑥
La primera integral realizamos mediante sustitución, hacemos:
𝑢 = 𝑥 − 1 → 𝑥 = 𝑢 + 1
𝑑𝑢 = 𝑑𝑥
Luego,
Luego,
∫
𝑥 + 5
ඥ(𝑥 − 1)5
𝑑𝑥 = − 2(𝑥 − 1)−
1
2 − 4(𝑥 − 1)−
3
2 + 𝑐1 (1)
Para la segunda integral utilizamos el método de integración por partes:
Sea:
23. ∫ ቆ
𝑥 + 5
ඥ(𝑥 − 1)5
+ 𝑥 arctan 𝑥ቇ 𝑑𝑥
∫
𝑥 + 5
ඥ(𝑥 − 1)5
𝑑𝑥 = ∫
𝑢 + 1 + 5
√𝑢5
𝑑𝑢
= ∫
𝑢 + 6
√𝑢5
𝑑𝑢
= ∫
𝑢
√𝑢5
𝑑𝑢 + ∫
6
√𝑢5
𝑑𝑢
= ∫ 𝑢1−
5
2𝑑𝑢 + 6 ∫ 𝑢−
5
2𝑑𝑢
= ∫ 𝑢−
3
2𝑑𝑢 + 6 ∫ 𝑢−
5
2𝑑𝑢
=
𝑢−
1
2
−
1
2
+ 6
𝑢−
3
2
−
3
2
+ 𝑐1
= −2𝑢−
1
2 − 4𝑢−
3
2 + 𝑐1
= −2(𝑥 − 1)−
1
2 − 4(𝑥 − 1)−
3
2 + 𝑐1
Reemplazamos:
Luego,
∫ 𝑥 arctan 𝑥 𝑑𝑥 =
𝑥2
2
arctan 𝑥 −
1
2
𝑥 +
1
2
arctan 𝑥 + 𝑐2 (2)
Así, de (1) y (2) se tiene:
Solución:
Por el método de sustitución:
Sea: 𝑢 = 𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑛 ൫√𝑥 ൯ → 𝑑𝑢 =
1
√1−𝑥
1
2√𝑥
𝑑𝑥 =
1
2ඥ(1−𝑥)𝑥
𝑑𝑥 =
1
2√𝑥−𝑥2
𝑑𝑥
Sustituimos:
∴ ∫
𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑛(√𝑥 )
√𝑥 − 𝑥2
𝑑𝑥 = ቀ𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑛 ൫√𝑥 ൯ቁ
2
+ 𝐶
∫ 𝑥 arctan 𝑥 𝑑𝑥 =
𝑥2
2
arctan 𝑥 −
1
2
∫
𝑥2
1 + 𝑥2
𝑑𝑥
=
𝑥2
2
arctan 𝑥 −
1
2
∫ (1 −
1
𝑥2 + 1
) 𝑑𝑥
=
𝑥2
2
arctan 𝑥 −
1
2
∫ 𝑑𝑥 +
1
2
∫
1
𝑥2 + 1
𝑑𝑥
∫ ቆ
𝑥 + 5
ඥ(𝑥 − 1)5
+ 𝑥 arctan𝑥ቇ𝑑𝑥 = −2(𝑥 − 1)−
1
2 − 4(𝑥 − 1)−
3
2 +
𝑥2
2
arctan 𝑥 −
1
2
𝑥 +
1
2
arctan 𝑥 + 𝐶
24. ∫
𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑛(√𝑥 )
√𝑥 − 𝑥2
𝑑𝑥
∫
𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑛(√𝑥 )
√𝑥 − 𝑥2
𝑑𝑥 = ∫ 2
𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑛(√𝑥 )
2√𝑥 − 𝑥2
𝑑𝑥
= 2 ∫ 𝑢 𝑑𝑢
= 2
𝑢2
2
+ 𝐶
=ቀ𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑛 ൫√𝑥 ൯ቁ
2
+ 𝐶
Solución:
Mediante el método de sustitución:
𝑆𝑒𝑎: 𝑢 = ln(3𝑥) → 𝑑𝑢 =
1
3𝑥
3𝑑𝑥 =
𝑑𝑥
𝑥
Sustituimos:
∫
𝑑𝑥
2𝑥 ln (3𝑥)
=
1
2
∫
𝑑𝑢
𝑢
=
1
2
ln|𝑢| + 𝐶
=
1
2
ln|ln(3𝑥)| +𝐶
25. ∫
𝑑𝑥
2𝑥 ln (3𝑥)
∴ ∫
𝑑𝑥
2𝑥 ln (3𝑥)
=
1
2
ln|ln(3𝑥)| +𝐶
cos2
𝑥 =
1 + cos (2𝑥)
2
Solución:
Podemos escribir:
Reemplazando:
∫ cos2
𝑥 𝑑𝑥 = ∫ (
1 + 𝑐𝑜𝑠 (2𝑥)
2
) 𝑑𝑥 = ∫ (
1
2
+
𝑐𝑜𝑠 (2𝑥)
2
) 𝑑𝑥
= ∫
1
2
𝑑𝑥 + ∫
𝑐𝑜𝑠2𝑥
2
𝑑𝑥
=
1
2
∫ 𝑑𝑥 +
1
2
∫ cos 2𝑥 𝑑𝑥
=
1
2
𝑥 + 𝑐1 +
1
2
∫ cos 2𝑥 𝑑𝑥
Para la segunda integral realizamos el método de sustitución
Sea: 𝑢 = 2𝑥 → 𝑑𝑢 = 2𝑑𝑥
→
𝑑𝑢
2
= 𝑑𝑥
Sustituimos:
1
2
𝑥 + 𝑐1 +
1
2
∫ cos 2𝑥 𝑑𝑥 =
1
2
𝑥 + 𝑐1 +
1
2
∫ cos u
𝑑𝑢
2
=
1
2
𝑥 + 𝑐1 +
1
4
∫ cos u 𝑑𝑢
=
1
2
𝑥 + 𝑐1 +
1
4
𝑠𝑒𝑛(𝑢) + 𝑐2
=
1
2
𝑥 +
1
4
𝑠𝑒𝑛(2𝑥) + 𝐶
∴ ∫ cos2
𝑥 𝑑𝑥 =
1
2
𝑥 +
1
2
𝑠𝑒𝑛(2𝑥) + 𝐶
26. ∫ cos2 𝑥 𝑑𝑥
Solución:
𝑃𝑜𝑟 𝑒𝑙 𝑚𝑒𝑡𝑜𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛:
𝑆𝑒𝑎: 𝑢 = 1 − cos 𝑥 → 𝑑𝑢 = 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥
𝑆𝑢𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑖𝑚𝑜𝑠:
∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 √1 − cos 𝑥 𝑑𝑥 = ∫ √𝑢 𝑑𝑢 = ∫ 𝑢
1
2 𝑑𝑢 =
𝑢
1
2
+1
1
2
+ 1
+ 𝐶
=
𝑢
3
2
3
2
+ 𝐶
=
2
3
𝑢
3
2 + 𝐶
=
2
3
(1 − cos 𝑥)
3
2 + 𝐶
∴ ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 √1 − cos 𝑥 𝑑𝑥 =
2
3
(1 − cos 𝑥)
3
2 + 𝐶
27. ‫׬‬ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 √1 − cos 𝑥 𝑑𝑥
28. ∫ 𝑥 cos 𝑥2
𝑑𝑥
Solución:
Por el metodo de sustitucion:
𝑆𝑒𝑎: 𝑢 = 𝑥2
→ 𝑑𝑢 = 2𝑥 𝑑𝑥
→
du
2
= 𝑥 𝑑𝑥
𝑆𝑢𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑖𝑚𝑜𝑠:
∫ 𝑥 cos 𝑥2
𝑑𝑥 = ∫ cos 𝑢
du
2
=
1
2
∫ cos 𝑢 𝑑𝑢
=
1
2
sen 𝑢 + 𝐶
=
1
2
𝑠𝑒𝑛 (𝑥2) + 𝐶
∴ ∫ 𝑥 cos 𝑥2
𝑑𝑥 =
1
2
𝑠𝑒𝑛 (𝑥2) + 𝐶
29. ∫(tan2
𝑥 + cotan2
𝑥 + 4)𝑑𝑥
Solución:
Separando las integrales:
∫(tan2
𝑥 + cotan2
𝑥 + 4)𝑑𝑥 = ∫ tan2
𝑥 𝑑𝑥 + ∫ 𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛2
𝑥 𝑑𝑥 + ∫ 4𝑑𝑥
= ∫(sec2
𝑥 − 1 )𝑑𝑥 + ∫(𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐2
𝑥 − 1) 𝑑𝑥 + 4 ∫ 𝑑𝑥
= ∫ sec2
𝑥 𝑑𝑥 − ∫ 𝑑𝑥 + ∫ 𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐2
𝑥 𝑑𝑥 − ∫ 𝑑𝑥 + 4 ∫ 𝑑𝑥
= ∫ sec2
𝑥 𝑑𝑥 + ∫ 𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐2
𝑥 𝑑𝑥 + 2 ∫ 𝑑𝑥
= tan 𝑥 − 𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛 𝑥 + 2𝑥 + 𝐶
∴ ∫(tan2
𝑥 + cotan2
𝑥 + 4)𝑑𝑥 = tan 𝑥 − 𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛 𝑥 + 2𝑥 + 𝐶
30. ∫
2𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛 𝑥 − 3𝑠𝑒𝑛2
𝑥
𝑠𝑒𝑛 𝑥
𝑑𝑥
Solución:
Separando las integrales
∫
2𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛 𝑥 − 3𝑠𝑒𝑛2
𝑥
𝑠𝑒𝑛 𝑥
𝑑𝑥 = ∫
2𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛 𝑥
𝑠𝑒𝑛 𝑥
− ∫
3𝑠𝑒𝑛2
𝑥
𝑠𝑒𝑛 𝑥
𝑑𝑥
= 2 ∫ 𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 𝑥 𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛 𝑥 − 3 ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥
Las dos integrales son inmediatas, por lo tanto, integrando:
2 ∫ 𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 𝑥 𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛 𝑥 − 3 ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥 = 2(−𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 𝑥) − 3(− cos 𝑥) + 𝐶
= −2𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 𝑥 + 3 cos 𝑥 + 𝐶
∴ ∫
2𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛 𝑥 − 3𝑠𝑒𝑛2
𝑥
𝑠𝑒𝑛 𝑥
𝑑𝑥 = −2𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 𝑥 + 3 cos 𝑥 + 𝐶
31. ∫
(𝑒𝑡
+ 1)3
𝑒𝑡
𝑑𝑡
Solución:
Desarrollamos el binomio al cubo:
∫
(𝑒𝑡
+ 1)3
𝑒𝑡
𝑑𝑡 = ∫ ቆ
𝑒3𝑡
+ 3𝑒2𝑡
+ 3𝑒𝑡
+ 1
𝑒𝑡
ቇ 𝑑𝑡
Separando la integral:
∫ ቆ
𝑒3𝑡
+ 3𝑒2𝑡
+ 3𝑒𝑡
+ 1
𝑒𝑡
ቇ 𝑑𝑡 = ∫
𝑒3𝑡
𝑒𝑡
𝑑𝑡 + ∫
𝑒2𝑡
𝑒𝑡
𝑑𝑡 + ∫
𝑒𝑡
𝑒𝑡
𝑑𝑡 + ∫
1
𝑒𝑡
𝑑𝑡
= ∫ 𝑒3𝑡−𝑡
𝑑𝑡 + ∫ 𝑒2𝑡−𝑡
𝑑𝑡 + ∫ 𝑑𝑡 + ∫ 𝑒−𝑡
𝑑𝑡
= ∫ 𝑒2𝑡
𝑑𝑡 + ∫ 𝑒𝑡
𝑑𝑡 + ∫ 𝑑𝑡 + ∫ 𝑒−𝑡
𝑑𝑡
= 𝑒2𝑡
+ 𝑒𝑡
+ 𝑡 − 𝑒−𝑡
+ 𝐶
∴ ∫ ቆ
𝑒3𝑡
+ 3𝑒2𝑡
+ 3𝑒𝑡
+ 1
𝑒𝑡
ቇ 𝑑𝑡 = 𝑒2𝑡
+ 𝑒𝑡
+ 𝑡 − 𝑒−𝑡
+ 𝐶
32. ∫ √𝑥 (𝑥 +
1
𝑥
) 𝑑𝑥 =
Solución:
∫ √𝑥 (𝑥 +
1
𝑥
) 𝑑𝑥 = ∫ √𝑥 (𝑥 + 𝑥−1)𝑑𝑥
= ∫൫√𝑥 ∗ 𝑥 + √𝑥 ∗ 𝑥−1
൯𝑑𝑥
= ∫ 𝑥
3
2 𝑑𝑥 + ∫ 𝑥−
1
2 𝑑𝑥
=
𝑥
3
2
+1
3
2
+ 1
+
𝑥−
1
2
+1
−
1
2
+ 1
+ 𝐶
=
𝑥
5
2
5
2
+
𝑥
1
2
1
2
+ 𝐶
=
2
5
𝑥
5
2 + 2𝑥
1
2 + 𝐶
∴ ∫ √𝑥 (𝑥 +
1
𝑥
) 𝑑𝑥 =
2
5
𝑥
5
2 + 2𝑥
1
2 + 𝐶
33. ∫(2𝑥 + 1)3
𝑑𝑥
Solución:
Desarrollamos el binomio al cubo:
∫(2𝑥 + 1)3
𝑑𝑥 = ∫(8𝑥3
+ 12𝑥2
+ 6𝑥 + 1) 𝑑𝑥
Separando la integral:
∫(8𝑥3
+ 12𝑥2
+ 6𝑥 + 1) 𝑑𝑥 = ∫ 8𝑥3
𝑑𝑥 + ∫ 12𝑥2
𝑑𝑥 + ∫ 6𝑥 𝑑𝑥 + ∫ 𝑑𝑥
= 8 ∫ 𝑥3
𝑑𝑥 + 12 ∫ 𝑥2
𝑑𝑥 + 6 ∫ 𝑥 𝑑𝑥 + ∫ 𝑑𝑥
= 8
𝑥4
4
+ 12
𝑥3
3
+ 6
𝑥2
2
+ 𝑥 + 𝐶
= 2𝑥4
+ 4𝑥3
+ 3𝑥2
+ 𝑥 + 𝐶
∴ ∫(2𝑥 + 1)3
𝑑𝑥 = 2𝑥4
+ 4𝑥3
+ 3𝑥2
+ 𝑥 + 𝐶
∫
5𝑡2
+ 7
𝑡
4
3
d𝑡 = ∫
5𝑡2
𝑡
4
3
d𝑡 + ∫
7 d𝑡
𝑡
4
3
34. ∫
5𝑡2
+ 7
𝑡
4
3
d𝑡
Solución:
= 5 ∫ 𝑡2−
4
3 d𝑡 + 7 ∫ 𝑡−
4
3𝑑𝑡
= 5 ∫ 𝑡
2
3 d𝑡 + 7 ∫ 𝑡−
4
3𝑑𝑡
= 5
𝑡
2
3+1
2
3
+ 1
+ 7
𝑡−
4
3+1
−
4
3
+ 1
+ 𝐶
= 5
𝑡
5
3
5
3
+ 7
𝑡−
1
3
−
1
3
+ 𝐶
= 3 𝑡
5
3 − 21
1
𝑡
1
3
+ 𝐶
∴ ∫
5𝑡2
+ 7
𝑡
4
3
d𝑡 = 3 𝑡
5
3 − 21
1
𝑡
1
3
+ 𝐶
35. ∫ 𝑥4
𝐿𝑛(3𝑥)𝑑𝑥
Solucion:
Integrando por partes, se tiene:
𝑢 = 𝐿𝑛(3𝑥) → 𝑑𝑢 =
1
3𝑥
3𝑑𝑥 =
1
𝑥
𝑑𝑥
𝑣 =
𝑥5
5
→ 𝑑𝑣 = 𝑥4
∫ 𝑥4
𝐿𝑛(3𝑥)𝑑𝑥 =
𝑥5
5
𝐿𝑛(3𝑥) − ∫
𝑥5
5
∗
1
𝑥
𝑑𝑥
=
𝑥5
5
𝐿𝑛(3𝑥) −
1
5
∫ 𝑥4
𝑑𝑥
=
𝑥5
5
𝐿𝑛(3𝑥) −
1
5
ቆ
𝑥5
5
ቇ + 𝐶
=
𝑥5
5
𝐿𝑛(3𝑥) −
𝑥5
25
+ 𝐶
∫
∴ 𝑥4
𝐿𝑛(3𝑥)𝑑𝑥 =
𝑥5
5
𝐿𝑛(3𝑥) −
𝑥5
25
+ 𝐶
∴ ∫ 𝑡𝑎𝑛6(𝑥)𝑑𝑥 =
𝑡𝑎𝑛5
(𝑥)
5
−
𝑡𝑎𝑛3(𝑥)
3
+ tan(𝑥) − 𝑥 + 𝐶
36. ∫ 𝑡𝑎𝑛6(𝑥)𝑑𝑥
Solucion:
∫ 𝑡𝑎𝑛6(𝑥)𝑑𝑥 = ∫ 𝑡𝑎𝑛2
(𝑥) ∗ 𝑡𝑎𝑛4(𝑥)𝑑𝑥
= ∫(𝑠𝑒𝑐2(𝑥) − 1)𝑡𝑎𝑛4
(𝑥) 𝑑𝑥
= ∫ 𝑠𝑒𝑐2
(𝑥)𝑡𝑎𝑛4
(𝑥) 𝑑𝑥 − ∫ 𝑡𝑎𝑛4(𝑥) 𝑑𝑥
= ∫ 𝑠𝑒𝑐2
(𝑥)𝑡𝑎𝑛4
(𝑥) 𝑑𝑥 − ∫ 𝑡𝑎𝑛2(𝑥) 𝑡𝑎𝑛2(𝑥)𝑑𝑥
= ∫ 𝑠𝑒𝑐2
(𝑥)𝑡𝑎𝑛4
(𝑥) 𝑑𝑥 − ∫(𝑠𝑒𝑐2(𝑥) − 1) 𝑡𝑎𝑛2(𝑥)𝑑𝑥
= ∫ 𝑠𝑒𝑐2
(𝑥)𝑡𝑎𝑛4
(𝑥) 𝑑𝑥 − ∫ 𝑠𝑒𝑐2(𝑥)𝑡𝑎𝑛2(𝑥) 𝑑𝑥 + ∫ 𝑡𝑎𝑛2(𝑥)𝑑𝑥
= ∫ 𝑠𝑒𝑐2
(𝑥)𝑡𝑎𝑛4
(𝑥) 𝑑𝑥 − ∫ 𝑠𝑒𝑐2(𝑥)𝑡𝑎𝑛2(𝑥) 𝑑𝑥 + ∫ 𝑡𝑎𝑛2(𝑥)𝑑𝑥
= ∫ 𝑠𝑒𝑐2
(𝑥)𝑡𝑎𝑛4
(𝑥) 𝑑𝑥 − ∫ 𝑠𝑒𝑐2(𝑥)𝑡𝑎𝑛2(𝑥) 𝑑𝑥 + ∫(𝑠𝑒𝑐2(𝑥) − 1)𝑑𝑥
= ∫ 𝑠𝑒𝑐2
(𝑥)𝑡𝑎𝑛4
(𝑥) 𝑑𝑥 − ∫ 𝑠𝑒𝑐2(𝑥)𝑡𝑎𝑛2(𝑥) 𝑑𝑥 + ∫ 𝑠𝑒𝑐2(𝑥)𝑑𝑥 − ∫ 𝑑𝑥
Para la primera integral hacemos: 𝑢 = tan(𝑥) → 𝑑𝑢 = 𝑠𝑒𝑐2(𝑥)𝑑𝑥
Para la segunda integral hacemos: 𝑧 = tan(𝑥) → 𝑑𝑧 = 𝑠𝑒𝑐2(𝑥)𝑑𝑥
Sustituimos:
= ∫ 𝑢4
𝑑𝑢 − ∫ 𝑧2
𝑑𝑧 + ∫ 𝑠𝑒𝑐2(𝑥)𝑑𝑥 − ∫ 𝑑𝑥
=
𝑢5
5
−
𝑧3
3
+ tan(𝑥) − 𝑥 + 𝐶
=
𝑡𝑎𝑛5
(𝑥)
5
−
𝑡𝑎𝑛3(𝑥)
3
+ tan(𝑥) − 𝑥 + 𝐶
∴ ∫ 𝑠𝑒𝑛3(𝑥)𝑑𝑥 = − cos(𝑥) +
cos3
(𝑥)
3
+ 𝑐
37. ∫ 𝑠𝑒𝑛3(𝑥)𝑑𝑥
Solucion:
∫ 𝑠𝑒𝑛3(𝑥)𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑒𝑛2
(𝑥) ∗ 𝑠𝑒𝑛(𝑥) 𝑑𝑥
= ∫ 𝑠𝑒𝑛2
(𝑥) ∗ 𝑠𝑒𝑛(𝑥) 𝑑𝑥
= ∫൫1 − 𝑐𝑜𝑠2(𝑥)൯ ∗ 𝑠𝑒𝑛(𝑥) 𝑑𝑥
= ∫ 𝑠𝑒𝑛(𝑥) 𝑑𝑥 − ∫ 𝑐𝑜𝑠2(𝑥) ∗ 𝑠𝑒𝑛(𝑥)𝑑𝑥
Para la segunda integral hacemos: 𝑢 = cos 𝑥 → 𝑑𝑢 = −𝑠𝑒𝑛(𝑥)𝑑𝑥
= ∫ 𝑠𝑒𝑛(𝑥) 𝑑𝑥 + ∫ 𝑐𝑜𝑠2(𝑥) ∗ (−𝑠𝑒𝑛(𝑥)𝑑𝑥)
= ∫ 𝑠𝑒𝑛(𝑥) 𝑑𝑥 + ∫ 𝑢2
𝑑𝑢
= − cos(𝑥) +
𝑢3
3
+ 𝑐
= − cos(𝑥) +
cos3
(𝑥)
3
+ 𝑐
∴ ∫ ln(cos 𝑥) tan 𝑥𝑑𝑥 = −
ln2
(cos 𝑥)
2
+ 𝐶
∴ ∫
𝑑𝑥
cos2 𝑥 ඥ1 + tan 𝑥
= 2ඥ1 + tan 𝑥 + 𝐶
38. ∫ ln(cos 𝑥) tan 𝑥𝑑𝑥
Solucion:
Mediante el método de sustitución:
Sea: 𝑢 = ln(cos 𝑥) → 𝑑𝑢 =
−𝑠𝑒𝑛 𝑥
𝑐𝑜𝑠 𝑥
𝑑𝑥 = − tan 𝑥 𝑑𝑥
→ − 𝑑𝑢 = tan 𝑥 𝑑𝑥
Sustituimos:
∫ ln(cos 𝑥) tan 𝑥 𝑑𝑥 = − ∫ 𝑢 𝑑𝑢 = −
𝑢2
2
+ 𝐶 = −
ln2
(cos 𝑥)
2
+ 𝐶
39. ∫
𝑑𝑥
cos2 𝑥 √1 + tan 𝑥
Solucion:
Mediante el método de sustitución:
Sea: 𝑢 = 1 + tan 𝑥 → 𝑑𝑢 = sec2
𝑥 𝑑𝑥
∫
𝑑𝑥
cos2 𝑥 √1 + tan 𝑥
= ∫
sec2
𝑥 𝑑𝑥
√1 + tan 𝑥
Sustituimos:
∫
sec2
𝑥 𝑑𝑥
√1 + tan 𝑥
= ∫
𝑑𝑢
√𝑢
= ∫ 𝑢−
1
2 𝑑𝑢 =
𝑢
1
2
1
2
+ 𝐶 = 2√1 + tan 𝑥 + 𝐶
∴ ∫
1 − 𝑥 ln 𝑥
𝑥 𝑒𝑥
𝑑𝑥 =
ln 𝑥
𝑒𝑥
+ 𝐶
∴ ∫
𝑠𝑒𝑛 2𝑥
ඥ1 − cos 2𝑥
𝑑𝑥 = 2ඥ1 − cos 2𝑥 + 𝐶
40. ∫
1 − 𝑥 ln 𝑥
𝑥 𝑒𝑥
𝑑𝑥
Solucion:
Multiplicamos por 𝑒𝑥
numerador y denominador
∫
1 − 𝑥 ln 𝑥
𝑥 𝑒𝑥
𝑑𝑥
𝑒𝑥
𝑒𝑥
= ∫
𝑒𝑥
− 𝑒𝑥
𝑥 ln 𝑥
𝑥 𝑒2𝑥
𝑑𝑥
Mediante el método de sustitución:
Sea: 𝑢 =
ln 𝑥
𝑒𝑥
→ 𝑑𝑢 =
𝑒𝑥∗
1
𝑥
−ln 𝑥 𝑒𝑥
𝑒2𝑥
𝑑𝑥 =
𝑒𝑥
𝑥
− 𝑒𝑥 ln 𝑥
𝑒2𝑥
𝑑𝑥 =
𝑒𝑥 − 𝑒𝑥 ln 𝑥
𝑥
𝑒2𝑥
𝑑𝑥 =
𝑒𝑥 − 𝑒𝑥 ln 𝑥
𝑥 𝑒2𝑥
𝑑𝑥
Sustituimos:
∫
𝑒𝑥
− 𝑒𝑥
𝑥 ln 𝑥
𝑥 𝑒2𝑥
𝑑𝑥 = ∫ 𝑑𝑢 = 𝑢 + 𝐶 =
ln 𝑥
𝑒𝑥
+ 𝐶
41. ∫
𝑠𝑒𝑛 2𝑥
√1 − cos 2𝑥
𝑑𝑥
Solucion:
Mediante el método de sustitución:
Sea: 𝑢 = 1 − cos 2𝑥 → 𝑑𝑢 = 𝑠𝑒𝑛 2𝑥 𝑑𝑥
Sustituimos:
∫
𝑠𝑒𝑛 2𝑥
√1 − cos 2𝑥
𝑑𝑥 = ∫
𝑑𝑢
√𝑢
= ∫ 𝑢−
1
2 𝑑𝑢 =
𝑢
1
2
1
2
+ 𝐶 = 2√1 − cos 2𝑥 + 𝐶
42. ∫
𝑑𝑥
𝑠𝑒𝑛2𝑥 ඥ−1 + 𝑐𝑜𝑡𝑔 𝑥
3
Solucion:
Mediante el método de sustitución:
Sea: 𝑢 = 𝑐𝑜𝑡𝑔 𝑥 − 1 → 𝑑𝑢 = −𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐2
𝑥 𝑑𝑥 = −
1
𝑠𝑒𝑛2𝑥
𝑑𝑥
→ −𝑑𝑢 =
1
𝑠𝑒𝑛2𝑥
𝑑𝑥
Sustituimos:
∫
𝑑𝑥
𝑠𝑒𝑛2𝑥 ඥ−1 + 𝑐𝑜𝑡𝑔 𝑥
3
= − ∫
𝑑𝑢
√ 𝑢
3
= − ∫ 𝑢−
1
3𝑑𝑢
= −
𝑢
2
3
2
3
+ 𝑐1
= −
3
2
𝑢
2
3 + 𝑐1
= −
3
2
(𝑐𝑜𝑡𝑔 𝑥 − 1 )
2
3 + 𝐶
∫
𝑑𝑥
𝑠𝑒𝑛2𝑥 ඥ−1 + 𝑐𝑜𝑡𝑔 𝑥
3
= −
3
2
(𝑐𝑜𝑡𝑔 𝑥 − 1 )
2
3 + 𝐶
43. ∫
𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑒tan2 𝑥
cos3 𝑥
𝑑𝑥
Solucion:
Mediante el método de sustitución:
Sea: 𝑢 = 𝑒tan2 𝑥
→ 𝑑𝑢 = 𝑒tan2 𝑥
2 tan 𝑥 sec2
𝑥 𝑑𝑥
→
𝑑𝑢
2
= 𝑒tan2 𝑥
𝑠𝑒𝑛 𝑥
cos 𝑥
1
cos2 𝑥
𝑑𝑥
→
𝑑𝑢
2
= 𝑒tan2 𝑥
𝑠𝑒𝑛 𝑥
cos3 𝑥
𝑑𝑥
Sustituimos:
∫
𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑒tan2 𝑥
𝑑𝑥
cos3 𝑥
=
1
2
∫ 𝑑𝑢
=
1
2
𝑢 + 𝑐1
=
1
2
𝑒tan2 𝑥
+ 𝐶
∴ ∫
𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑒tan2 𝑥
𝑑𝑥
cos3 𝑥
=
1
2
𝑒tan2
𝑥
+ 𝐶
44. ∫
𝑒arctan 𝑥
+ 𝑥 ln(𝑥2
+ 1) + 1
1 + 𝑥2
𝑑𝑥
Solucion:
Separando la integral:
∫
𝑒arctan 𝑥
+ ln(𝑥2
+ 1) + 1
1 + 𝑥2
𝑑𝑥 = ∫
𝑒arctan 𝑥
1 + 𝑥2
𝑑𝑥 + ∫
𝑥 ln(𝑥2
+ 1)
1 + 𝑥2
𝑑𝑥 + ∫
1
1 + 𝑥2
𝑑𝑥
Para la primera integral hacemos: 𝑢 = 𝑒arctan 𝑥
→ 𝑑𝑢 =
1
1+𝑥2
𝑑𝑥
Para la segunda integral hacemos: 𝑧 = ln(𝑥2
+ 1) → 𝑑𝑧 =
2𝑥
1+𝑥2 𝑑𝑥
→
𝑑𝑧
2
=
𝑥
1 + 𝑥2
𝑑𝑥
Sustituimos:
∫
𝑒arctan 𝑥
+ ln(𝑥2
+ 1) + 1
1 + 𝑥2
𝑑𝑥 = ∫ 𝑢 𝑑𝑢 + ∫ 𝑧
𝑑𝑧
2
+ arctan 𝑥 + 𝑐3
=
𝑢2
2
+ 𝑐1 +
1
2
𝑧2
2
+ 𝑐2 + arctan 𝑥 + 𝑐3
=
𝑒arctan2 𝑥
2
+
1
4
ln2(𝑥2
+ 1) + arctan 𝑥 + 𝐶
∴ ∫
𝑒arctan𝑥
+ 𝑥 ln(𝑥2
+ 1) + 1
1 + 𝑥2
𝑑𝑥 =
𝑒arctan2 𝑥
2
+
1
4
ln2(𝑥2
+ 1) + arctan 𝑥 + 𝐶
45. ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) 𝑑𝑥
Solucion:
Integrando por partes, se tiene:
𝑢 = ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) → 𝑑𝑢 =
cos 𝑥
1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥
𝑑𝑥
𝑣 = − cos 𝑥 → 𝑑𝑣 = 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥
Luego,
∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) 𝑑𝑥 = −cos 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) − ∫ − cos 𝑥
cos 𝑥
1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥
𝑑𝑥
= −cos 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) + ∫
cos2
𝑥
1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥
𝑑𝑥
= −cos 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) + ∫
1 − 𝑠𝑒𝑛2
𝑥
1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥
𝑑𝑥
= −cos 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) + ∫
(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥)(1 − 𝑠𝑒𝑛 𝑥)
1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥
𝑑𝑥
= −cos 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) + ∫(1 − 𝑠𝑒𝑛 𝑥) 𝑑𝑥
= −cos 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) + ∫ 𝑑𝑥 − ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥
= −cos 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) + 𝑥 + 𝑐1 − (− cos 𝑥) + 𝑐2
= −cos 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) + 𝑥 + cos 𝑥 + 𝐶
∴ ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) 𝑑𝑥 = −cos 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) + 𝑥 + cos 𝑥 + 𝐶
𝑧
√2
𝑥 ඥ𝑥2 − 2
√2 tan 𝑧 = ඥ𝑥2 − 2
√2 sec 𝑧 = 𝑥 → 𝑑𝑥 = √2 sec 𝑧 tan 𝑧 𝑑𝑧
46. ∫
𝑑𝑥
(𝑥2 − 1)√𝑥2 − 2
Solucion:
Mediante sustitución trigonométrica:
Sustituimos:
∫
𝑑𝑥
(𝑥2 − 1)√𝑥2 − 2
= ∫
√2 sec 𝑧 tan 𝑧 𝑑𝑧
(2 sec 𝑧 − 1)√2 tan 𝑧
= ∫
sec 𝑧 𝑑𝑧
(2 sec 𝑧 − 1)
= ∫
sec 𝑧 𝑑𝑧
2 (tan2 𝑧 + 1) − 1
= ∫
sec 𝑧 𝑑𝑧
2 tan2 𝑧 + 1
= ∫
1
cos 𝑧
𝑑𝑧
2
𝑠𝑒𝑛2 𝑧
cos2 𝑧
+ 1
= ∫
1
cos 𝑧
𝑑𝑧
2𝑠𝑒𝑛2 𝑧 + cos2 𝑧
cos2 𝑧
= ∫
cos 𝑧 𝑑𝑧
2𝑠𝑒𝑛2 𝑧 + cos2 𝑧
= ∫
cos 𝑧 𝑑𝑧
2𝑠𝑒𝑛2 𝑧 + 1 − 𝑠𝑒𝑛2𝑧
= ∫
cos 𝑧 𝑑𝑧
1 + 𝑠𝑒𝑛2𝑧
Sea: 𝑢 = 𝑠𝑒𝑛 𝑧 → 𝑑𝑢 = cos 𝑧 𝑑𝑧
𝑧
√3
ඥ(𝑢 + 2)2 − 3
tan 𝑧 =
ඥ(𝑢 + 2)2 − 3
√3
→ ඥ(𝑢 + 2)2 − 3 = √3 tan 𝑧
sec 𝑧 =
𝑢 + 2
√3
→ 𝑢 = √3 sec 𝑧 − 2
→ 𝑑𝑢 = √3 sec 𝑧 tan 𝑧 𝑑𝑧
Sustituimos
∫
cos 𝑧 𝑑𝑧
1 + 𝑠𝑒𝑛2𝑧
= ∫
𝑑𝑢
1 + 𝑢2
= arctan 𝑢 + 𝐶
= arctan 𝑠𝑒𝑛 𝑧 + 𝐶
= arctan ቆ
√𝑥2 − 2
𝑥
ቇ +𝐶
∴ ∫
𝑑𝑥
(𝑥2 − 1)√𝑥2 − 2
= arctan ቆ
√𝑥2 − 2
𝑥
ቇ +𝐶
47. ∫
𝑠𝑒𝑛 𝑥
√cos2 𝑥 + 4 cos 𝑥 + 1
𝑑𝑥
Solucion:
Mediante el método se sustitución:
Sea: 𝑢 = cos 𝑥 → 𝑑𝑢 = −𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥 → −𝑑𝑢 = 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥
Sustituimos:
∫
𝑠𝑒𝑛 𝑥
√cos2 𝑥 + 4 cos 𝑥 + 1
𝑑𝑥 = − ∫
𝑑𝑢
√𝑢2 + 4𝑢 + 1
Hacemos completacion de cuadrados:
− ∫
𝑑𝑢
√𝑢2 + 4𝑢 + 1
= − ∫
𝑑𝑢
ඥ(𝑢 + 2)2 − 3
Utilizamos sustitución trigonométrica:
Sustituimos:
− ∫
𝑑𝑢
ඥ(𝑢 + 2)2 − 3
= − ∫
√3 sec 𝑧 tan 𝑧 𝑑𝑧
√3 tan 𝑧
= − ∫ sec 𝑧 𝑑𝑧
= − ln | sec 𝑧 + tan 𝑧| + 𝐶
= − ln |
𝑢 + 2
√3
+
ඥ(𝑢 + 2)2 − 3
√3
| + 𝐶
= − ln |
cos 𝑥 + 2
√3
+
ඥ(cos 𝑥 + 2)2 − 3
√3
| + 𝐶
∴ ∫
𝑠𝑒𝑛 𝑥
√cos2 𝑥 + 4 cos 𝑥 + 1
𝑑𝑥 = − ln |
cos 𝑥 + 2
√3
+
ඥ(cos 𝑥 + 2)2 − 3
√3
| + 𝐶
48. ∫
3 cos 𝑥
(𝑠𝑒𝑛 𝑥 + 1)(4 − 𝑠𝑒𝑛2𝑥)
𝑑𝑥
Solucion:
Mediante el método se sustitución:
Sea: 𝑢 = 𝑠𝑒𝑛 𝑥 → 𝑑𝑢 = cos 𝑥 𝑑𝑥
Sustituimos:
∫
3 cos 𝑥
(𝑠𝑒𝑛 𝑥 + 1)(4 − 𝑠𝑒𝑛2𝑥)
𝑑𝑥 = ∫
3𝑑𝑢
(𝑢 + 1)(4 − 𝑢2)
= ∫
3𝑑𝑢
(𝑢 + 1)(2 − 𝑢)(2 + 𝑢)
Descomponemos por fracciones parciales:
3
(𝑢 + 1)(2 − 𝑢)(2 + 𝑢)
=
𝐴
𝑢 + 1
+
𝐵
2 − 𝑢
+
𝐶
2 + 𝑢
=
𝐴(2 − 𝑢)(2 + 𝑢) + 𝐵(𝑢 + 1)(2 + 𝑢) + 𝐶(𝑢 + 1)(2 − 𝑢)
(𝑢 + 1)(2 − 𝑢)(2 + 𝑢)
Igualando numeradores, se tiene:
Si 𝑢 = −1 → 3 = 𝐴 (3)(1) → 𝐴 = 1
Si 𝑢 = 2 → 3 = 𝐵(3)(4) → 𝐵 =
1
4
Si 𝑢 = −2 → 3 = 𝐶(−1)(4) → 𝐶 = −
3
4
Luego,
∫
3 cos 𝑥
(𝑠𝑒𝑛 𝑥 + 1)(4 − 𝑠𝑒𝑛2𝑥)
𝑑𝑥 = ∫ (
𝐴
𝑢 + 1
+
𝐵
2 − 𝑢
+
𝐶
2 + 𝑢
) 𝑑𝑢
= ∫ (
1
𝑢 + 1
+
1
4
2 − 𝑢
+
−
3
4
2 + 𝑢
) 𝑑𝑢
= ∫
𝑑𝑢
𝑢 + 1
+
1
4
∫
𝑑𝑢
2 − 𝑢
−
3
4
∫
𝑑𝑢
2 + 𝑢
Para la primera integral hacemos: 𝑧 = 𝑢 + 1 → 𝑑𝑧 = 𝑑𝑢
Para la segunda integral hacemos: 𝑡 = 2 − 𝑢 → 𝑑𝑡 = −𝑑𝑢 → −𝑑𝑡 = 𝑑𝑢
Para la tercera integral hacemos: 𝑝 = 2 + 𝑢 → 𝑑𝑧 = 𝑑𝑢
𝑆𝑢𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑖𝑚𝑜𝑠:
= ∫
𝑑𝑢
𝑧
+
1
4
∫
−𝑑𝑡
𝑡
−
3
4
∫
𝑑𝑝
𝑝
= ln |𝑧| + 𝑐1 −
1
4
ln |𝑡| + 𝑐2 −
3
4
ln |𝑝| + 𝑐3
= ln |𝑢 + 1| −
1
4
ln |2 − 𝑢| −
3
4
ln |2 + 𝑢| + 𝐶
= ln |𝑠𝑒𝑛 𝑥 + 1| −
1
4
ln |2 − 𝑠𝑒𝑛 𝑥| −
3
4
ln |2 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥| + 𝐶
∴ ∫
3 cos 𝑥
(𝑠𝑒𝑛 𝑥 + 1)(4 − 𝑠𝑒𝑛2𝑥)
𝑑𝑥 = ln |𝑠𝑒𝑛 𝑥 + 1| −
1
4
ln |2 − 𝑠𝑒𝑛 𝑥| −
3
4
ln |2 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥| + 𝐶
𝑧
1
tan 𝑧 = 𝑥 − 1 → 𝑥 = tan 𝑧 + 1 → 𝑑𝑥 = sec2
𝑧 𝑑𝑧
sec 𝑧 = ඥ(𝑥 − 1)2 + 1
𝑥 − 1
49. ∫
4𝑥 + 5
(𝑥2 − 2𝑥 + 2)
3
2
𝑑𝑥
Solucion:
Hacemos completacion de cuadrados:
∫
4𝑥 + 5
(𝑥2 − 2𝑥 + 2)
3
2
𝑑𝑥 = ∫
4𝑥 + 5
[ඥ(𝑥 − 1)2 + 1]
3
Sustituimos:
∫
4𝑥 + 5
[ඥ(𝑥 − 1)2 + 1]
3 𝑑𝑥 = ∫
4(tan 𝑧 + 1) + 5
[sec 𝑧]3
sec2
𝑧 𝑑𝑧
= ∫
4 tan 𝑧 + 9
𝑠𝑒𝑐 𝑧
𝑑𝑧
= 4 ∫
tan 𝑧
𝑠𝑒𝑐 𝑧
𝑑𝑧 + ∫
9
𝑠𝑒𝑐 𝑧
𝑑𝑧
= 4 ∫
𝑠𝑒𝑛 𝑧
cos 𝑧
1
cos 𝑧
𝑑𝑧 + 9 ∫
1
1
cos 𝑧
𝑑𝑧
= 4 ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑧 𝑑𝑧 + 9 ∫ cos 𝑧 𝑑𝑧
= −4 cos 𝑧 + 9𝑠𝑒𝑛 𝑧 + 𝐶
= −4 cos
1
ඥ(𝑥 − 1)2 + 1
+ 9𝑠𝑒𝑛
𝑥 − 1
ඥ(𝑥 − 1)2 + 1
+ 𝐶
∴ ∫
4𝑥 + 5
(𝑥2 − 2𝑥 + 2)
3
2
𝑑𝑥 = −4 cos
1
ඥ(𝑥 − 1)2 + 1
+ 9𝑠𝑒𝑛
𝑥 − 1
ඥ(𝑥 − 1)2 + 1
+ 𝐶
50. ∫
𝑑𝑥
𝑥൫√1 + 𝑥 − 1൯
Solucion:
Mediante el método de sustitución:
Sea: 𝑢 = √1 + 𝑥 → 𝑥 = 𝑢2
− 1
𝑑𝑢 =
𝑑𝑥
2√1 + 𝑥
→ 2√1 + 𝑥 𝑑𝑢 = 𝑑𝑥
Sustituimos:
∫
𝑑𝑥
𝑥൫√1 + 𝑥 − 1൯
= ∫
2√1 + 𝑥 𝑑𝑢
(𝑢2 − 1)(𝑢 − 1)
= 2 ∫
𝑢 𝑑𝑢
(𝑢2 − 1)(𝑢 − 1)
= 2 ∫
𝑢 𝑑𝑢
(𝑢 + 1)(𝑢 − 1)2
Descomponemos por fracciones parciales:
𝑢
(𝑢 + 1)(𝑢 − 1)2
=
𝐴
𝑢 + 1
+
𝐵
𝑢 − 1
+
𝐶
(𝑢 − 1)2
=
𝐴(𝑢 − 1)2
+ 𝐵(𝑢 + 1)(𝑢 − 1) + 𝐶(𝑢 + 1)
(𝑢 + 1)(𝑢 − 1)2
Igualando los numeradores, se tiene:
Si 𝑢 = −1 → −1 = 𝐴 (4) → 𝐴 = −
1
4
Si 𝑢 = 1 → 1 = 𝐶 (2) → 𝐶 =
1
2
Si 𝑢 = 0 → 0 = 𝐴(−1)2
+ 𝐵(1)(−1) + 𝐶 → 𝐵 = 𝐴 + 𝐶 = −
1
4
+
1
2
→ 𝐵 =
1
4
Luego,
𝑢
(𝑢 + 1)(𝑢 − 1)2
=
−
1
4
𝑢 + 1
+
1
4
𝑢 − 1
+
1
2
(𝑢 − 1)2
∫
𝑑𝑥
𝑥൫√1 + 𝑥 − 1൯
= 2 ∫ (
−
1
4
𝑢 + 1
+
1
4
𝑢 − 1
+
1
2
(𝑢 − 1)2
) 𝑑𝑢
= −
1
2
∫
𝑑𝑢
𝑢 + 1
+
1
2
∫
𝑑𝑢
𝑢 − 1
+ ∫
𝑑𝑢
(𝑢 − 1)2
Para la primera integral hacemos: 𝑡 = 𝑢 + 1 → 𝑑𝑡 = 𝑑𝑢
Para la segunda integral hacemos: 𝑝 = 𝑢 − 1 → 𝑑𝑝 = 𝑑𝑢
Para la tercera integral hacemos: 𝑣 = 𝑢 − 1 → 𝑑𝑣 = 𝑑𝑢
= −
1
2
∫
𝑑𝑡
𝑡
+
1
2
∫
𝑑𝑝
𝑝
+ ∫
𝑑𝑣
𝑣2
= −
1
2
∫
𝑑𝑡
𝑡
+
1
2
∫
𝑑𝑝
𝑝
+ ∫ 𝑣−2
𝑑𝑣
= −
1
2
ln |𝑡| + 𝑐1 +
1
2
ln |𝑝| + 𝑐2 +
1
2
𝑣−1
−1
+ 𝑐3
= −
1
2
ln |𝑢 + 1 | +
1
2
ln |𝑢 − 1 | −
1
(𝑢 − 1)
+ 𝑐4
= −
1
2
ln |√1 + 𝑥 + 1 | +
1
2
ln |√1 + 𝑥 − 1 | −
1
(√1 + 𝑥 − 1)
+ 𝐶
∴ ∫
𝑑𝑥
𝑥൫√1 + 𝑥 − 1൯
= −
1
2
ln |√1 + 𝑥 + 1 | +
1
2
ln |√1 + 𝑥 − 1 | −
1
(√1 + 𝑥 − 1)
+ 𝐶
51. ∫
𝑥 ln 𝑥 𝑑𝑥
√1 − 𝑥2
Solucion:
Integrando por partes, se tiene:
𝑢 = 𝑙𝑛 𝑥 → 𝑑𝑢 =
1
𝑥
𝑑𝑥
𝑑𝑣 =
𝑥
(1 − x2)
1
2
𝑑𝑥 → 𝑣 = ∫
𝑥
(1 − x2)
1
2
𝑑𝑥
Para hallar v, Hacemos 𝑧 = 1 − 𝑥2
→ 𝑑𝑧 = −2𝑥𝑑𝑥 → −2𝑑𝑧 = 𝑥𝑑𝑥
𝑑𝑣 =
𝑥
(1 − x2)
1
2
𝑑𝑥 → 𝑣 = ∫
−2𝑑𝑧
𝑧
1
2
= −2 ∫ 𝑧−
1
2 𝑑𝑢 = −2
𝑧
1
2
1
2
= −(1 − x2)
1
2
Luego,
∫
𝑥 ln 𝑥 𝑑𝑥
√1 − 𝑥2
= −(1 − x2)
1
2 ln 𝑥 − ∫ −(1 − x2)
1
2
1
𝑥
𝑑𝑥
= −(1 − x2)
1
2 ln 𝑥 + ∫
√1 − x2
𝑥
𝑑𝑥
Sea: 𝑢2
= 1 − 𝑥2
→ 𝑥2
= 1 − 𝑢2
→ 𝑢 = √1 − 𝑥2
→ 2𝑢 𝑑𝑢 = −2𝑥𝑑𝑥 → 𝑢 𝑑𝑢 = −𝑥 𝑑𝑥 →
𝑢 𝑑𝑢
−𝑥
= 𝑑𝑥
= −(1 − x2)
1
2 ln 𝑥 + ∫
𝑢
𝑥
𝑢 𝑑𝑢
−𝑥
= −(1 − x2)
1
2 ln 𝑥 − ∫
𝑢2
𝑥2
𝑑𝑢
= −(1 − x2)
1
2 ln 𝑥 + ∫
−𝑢2
+ 1 − 1
1 − 𝑢2
𝑑𝑢
= −(1 − x2)
1
2 ln 𝑥 + ∫
1 − 𝑢2
1 − 𝑢2
𝑑𝑢 − ∫
1
1 − 𝑢2
𝑑𝑢
= −(1 − x2)
1
2 ln 𝑥 + ∫ 𝑑𝑢 − ∫
1
1 − 𝑢2
𝑑𝑢
= −(1 − x2)
1
2 ln 𝑥 + 𝑢 + 𝑐1 −
1
2
ln |
𝑢 + 1
𝑢 − 1
| + 𝑐2
= −(1 − x2)
1
2 ln 𝑥 + 𝑢 + 𝑐1 −
1
2
ln |
𝑢 + 1
𝑢 − 1
| + 𝑐2
= −(1 − x2)
1
2 ln 𝑥 + ඥ1 − x2 −
1
2
ln |
√1 − x2 + 1
√1 − x2 − 1
| + 𝐶
∴ ∫
𝑥 ln 𝑥 𝑑𝑥
√1 − 𝑥2
= −(1 − x2)
1
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1
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ln |
√1 − x2 + 1
√1 − x2 − 1
| + 𝐶

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  • 1. Utilizando el metodo de sustitucion: 1. ∫ √𝑥 arctan(√𝑥3) 1 + 𝑥3 𝑑𝑥 Solución: Sea 𝑢 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛൫√𝑥3൯ → 𝑑𝑢 = 1 1+𝑥3 3 2 √𝑥 𝑑𝑥 → 2 3 𝑑𝑢 = 1 1+𝑥3 √𝑥 𝑑𝑥 Luego, reemplazando: ∫ √𝑥 arctan൫√𝑥3൯ 1 + 𝑥3 𝑑𝑥 = 2 3 ∫ 𝑢 𝑑𝑢 = 2 3 𝑢2 2 + 𝑐1 = 1 3 (𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛ቀඥ𝑥3 ) ቁ 2 + 𝐶 ∴ ∫ √𝑥 + arctan൫√𝑥3൯ 1 + 𝑥3 𝑑𝑥 = 1 3 (𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 ቀඥ𝑥3 ) ቁ 2 + 𝐶
  • 2. 2. ∫ 𝑑𝑥 √(1 + 𝑥2) 𝑙𝑛(𝑥 + ඥ1 + 𝑥2 ) Solución: Utilizando el método de sustitución: Sea 𝑢 = 𝑙𝑛൫𝑥 + √1 + 𝑥2 ൯ → 𝑑𝑢 = 1 𝑥+√1+𝑥2 ቀ1 + 2𝑥 2√1+𝑥2 ቁ 𝑑𝑥 𝑑𝑢 = 1 𝑥 + √1 + 𝑥2 (1 + 𝑥 √1 + 𝑥2 ) 𝑑𝑥 𝑑𝑢 = 1 𝑥 + √1 + 𝑥2 ቆ √1 + 𝑥2 + 𝑥 √1 + 𝑥2 ቇ 𝑑𝑥 𝑑𝑢 = √ 1 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 𝑈𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑒𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑟𝑎𝑖𝑐𝑒𝑠 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑑𝑒𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜𝑟: ∫ 𝑑𝑥 √(1 + 𝑥2) 𝑙𝑛൫𝑥 + √1 + 𝑥2 ൯ = ∫ 𝑑𝑥 ඥ(1 + 𝑥2) √ 𝑙𝑛൫𝑥 + √1 + 𝑥2 ൯ Sustituimos en la integral: ∫ 𝑑𝑥 ඥ(1 + 𝑥2) √ 𝑙𝑛൫𝑥 + √1 + 𝑥2 ൯ = ∫ 𝑑𝑢 √𝑢 = 2√𝑢 + 𝐶 = 2√𝑙𝑛 ቀ𝑥 + ඥ1 + 𝑥2 ቁ + 𝐶 ∴ ∫ 𝑑𝑥 ඥ(1 + 𝑥2) √ 𝑙𝑛൫𝑥 + √1 + 𝑥2 ൯ = 2√𝑙𝑛 ቀ𝑥 + ඥ1 + 𝑥2 ቁ + 𝐶
  • 3. 3. ∫ 𝑒𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑐𝑜𝑠4 𝑥 − 𝑡𝑎𝑛 𝑥 𝑐𝑜𝑠3𝑥 𝑑𝑥 Solución: 𝑆𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑙𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙: ∫ 𝑒𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑐𝑜𝑠4 𝑥 − 𝑡𝑎𝑛 𝑥 𝑐𝑜𝑠3𝑥 𝑑𝑥 = ∫ 𝑒𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑐𝑜𝑠4 𝑥 𝑐𝑜𝑠3𝑥 𝑑𝑥 − ∫ 𝑡𝑎𝑛 𝑥 𝑐𝑜𝑠3𝑥 𝑑𝑥 = ∫ 𝑒𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑐𝑜𝑠 𝑥 𝑑𝑥 − ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑐𝑜𝑠4𝑥 𝑑𝑥 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑟𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙 ℎ𝑎𝑐𝑒𝑚𝑜𝑠: 𝑢 = 𝑠𝑒𝑛 𝑥 → 𝑑𝑢 = 𝑐𝑜𝑠 𝑥 𝑑𝑥 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑎 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙 ℎ𝑎𝑐𝑒𝑚𝑜𝑠: 𝑧 = 𝑐𝑜𝑠 𝑥 → 𝑑𝑧 = −𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥 → −𝑑𝑧 = 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥 𝑆𝑢𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑖𝑚𝑜𝑠 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙: ∫ 𝑒𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑐𝑜𝑠 𝑥 𝑑𝑥 − ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑐𝑜𝑠4𝑥 𝑑𝑥 = ∫ 𝑒𝑢 𝑑𝑢 + ∫ 𝑑𝑧 𝑧4 = ∫ 𝑒𝑢 𝑑𝑢 + ∫ 𝑧−4 𝑑𝑧 = 𝑒𝑢 + 𝑐1 − 𝑧−3 3 + 𝑐2 = 𝑒𝑢 − 1 3𝑧3 + 𝐶 = 𝑒𝑠𝑒𝑛 𝑥 − 1 3𝑐𝑜𝑠3 𝑥 + 𝐶 ∴ ∫ 𝑒𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑐𝑜𝑠4 𝑥 − 𝑡𝑎𝑛 𝑥 𝑐𝑜𝑠3𝑥 𝑑𝑥 = 𝑒𝑠𝑒𝑛 𝑥 − 1 3𝑐𝑜𝑠3 𝑥 + 𝐶
  • 4. 𝑆𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑒𝑛 𝑑𝑜𝑠 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙𝑒𝑠: ∫ 𝑙𝑛(3𝑥2 + 3)𝑥 − 4 𝑒5 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 𝑥 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 = ∫ 𝑙𝑛(3𝑥2 + 3)𝑥 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 + ∫ −4 𝑒5 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 𝑥 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 = ∫ 𝑥 𝑙𝑛 3(𝑥2 + 1) 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 − 4 ∫ 𝑒5𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 𝑥 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑟𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙 ℎ𝑎𝑐𝑒𝑚𝑜𝑠: 𝑢 = ln 3(𝑥2 + 1) → 𝑑𝑢 = 6𝑥 3(𝑥2 + 1) 𝑑𝑥 𝑑𝑢 = 2𝑥 (𝑥2 + 1) 𝑑𝑥 𝑑𝑢 2 = 𝑥 (𝑥2 + 1) 𝑑𝑥 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑎 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙 ℎ𝑎𝑐𝑒𝑚𝑜𝑠: 𝑣 = 5arcta n 𝑥 → 𝑑𝑣 = 5 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 𝑑𝑣 5 = 1 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 𝑆𝑢𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑖𝑚𝑜𝑠 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙: ∫ 𝑙𝑛(3𝑥2 + 3)𝑥 − 4 𝑒5 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 𝑥 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 = ∫ 𝑢 𝑑𝑢 2 − 4 ∫ 𝑒𝑣 𝑑𝑣 5 = 1 2 ∫ 𝑢 𝑑𝑢 − 4 5 ∫ 𝑒𝑣 𝑑𝑣 = 1 2 𝑢2 2 + 𝑐1 − 4 5 𝑒𝑣 + 𝑐2 = 1 4 𝑢2 − 4 5 𝑒𝑣 + 𝑐3 = 1 4 ln2 3(𝑥2 + 1) − 4 5 𝑒5 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 𝑥 + 𝐶 ∴ ∫ 𝑙𝑛(3𝑥2 + 3)𝑥 − 4 𝑒5 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 𝑥 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 = 1 4 ln2 3(𝑥2 + 1) − 4 5 𝑒5 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 𝑥 + 𝐶 4. ∫ 𝑙𝑛(3𝑥2 + 3)𝑥 − 4 𝑒𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 𝑥 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 Solución:
  • 5. 5. ∫ 2𝑥3 + 𝑥2 2𝑥2 − 𝑥 + 4 𝑑𝑥 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑐𝑒𝑟𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙 ℎ𝑎𝑐𝑒𝑚𝑜𝑠: 𝑢 = 2𝑥2 − 𝑥 + 4 → 𝑑𝑢 = (4𝑥 − 1)𝑑𝑥 (∗∗∗) ∫ 3𝑥 + 4 2𝑥2 − 𝑥 + 4 𝑑𝑥 = ∫ 3 ቀ𝑥 + 4 3 ቁ 2𝑥2 − 𝑥 + 4 𝑑𝑥 = 3 ∫ 𝑥 + 4 3 2𝑥2 − 𝑥 + 4 𝑑𝑥 3 ∫ 𝑥 + 4 3 2𝑥2 − 𝑥 + 4 𝑑𝑥 4 4 = 3 4 ∫ 4𝑥 + 16 3 2𝑥2 − 𝑥 + 4 𝑑𝑥 = 3 4 ∫ 4𝑥 + 16 3 + 1 − 1 2𝑥2 − 𝑥 + 4 𝑑𝑥 = 3 4 ∫ 4𝑥 − 1 + 19 3 2𝑥2 − 𝑥 + 4 𝑑𝑥 Solución: Simplificaremos mediante división de polinomios: ( 2𝑥3 + 𝑥2 ) ∶ (2𝑥2 − 𝑥 + 4) = 𝑥 + 1 −( 2𝑥3 − 𝑥2 + 4𝑥) 2𝑥2 − 4𝑥 −( 2𝑥2 − 𝑥 + 4) −3𝑥 − 4 Resto Luego, reemplazando: ∫ 2𝑥3 + 𝑥2 2𝑥2 − 𝑥 + 4 𝑑𝑥 = ∫ (𝑥 + 1 + −3𝑥 − 4 2𝑥2 − 𝑥 + 4 ) 𝑑𝑥 𝑆𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑙𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙: ∫ (𝑥 + 1 + −3𝑥 − 4 2𝑥2 − 𝑥 + 4 ) 𝑑𝑥 = ∫ 𝑥 𝑑𝑥 + ∫ 𝑑𝑥 + ∫ −(3𝑥 + 4) 2𝑥2 − 𝑥 + 4 𝑑𝑥 = 𝑥2 2 + 𝑥 + 𝑐1 + 𝑐2 − ∫ 3𝑥 + 4 2𝑥2 − 𝑥 + 4 𝑑𝑥 (∗∗) 𝐴𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑟 𝑙𝑎 𝑠𝑢𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑟𝑒𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒𝑏𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑎𝑟 𝑙𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙 𝐴𝑚𝑝𝑙𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟 4 𝑙𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙 𝑦 𝑙𝑢𝑒𝑔𝑜 𝑠𝑢𝑠𝑎𝑚𝑎𝑚𝑜𝑠 + 1 − 1 para 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑒𝑔𝑢𝑖𝑟 𝑒𝑙 𝑑𝑢 = (4𝑥 − 1)𝑑𝑥 = 3 ∫ 𝑥 + 4 3 2𝑥2 − 𝑥 + 4 𝑑𝑥
  • 6. 𝑆𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑙𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙: 3 4 ∫ 4𝑥 − 1 + 19 3 2𝑥2 − 𝑥 + 4 𝑑𝑥 = 3 4 ∫ 4𝑥 − 1 2𝑥2 − 𝑥 + 4 𝑑𝑥 + 3 4 ∫ 19 3 2𝑥2 − 𝑥 + 4 𝑑𝑥 = 3 4 ∫ 4𝑥 − 1 2𝑥2 − 𝑥 + 4 𝑑𝑥 + 3 4 19 3 ∫ 𝑑𝑥 2𝑥2 − 𝑥 + 4 = 3 4 ∫ 4𝑥 − 1 2𝑥2 − 𝑥 + 4 𝑑𝑥 + 19 4 ∫ 𝑑𝑥 2𝑥2 − 𝑥 + 4 𝐸𝑛 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑟𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙 𝑠𝑢𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑖𝑚𝑜𝑠 𝑙𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑏𝑙𝑒 𝑑𝑒 (∗∗∗) 𝑦 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑎 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎𝑙 𝑎𝑟𝑚𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑐𝑢𝑎𝑑𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑏𝑖𝑛𝑜𝑚𝑖𝑜: = 3 4 ∫ 𝑑𝑢 𝑢 + 19 4 ∫ 𝑑𝑥 2 ቀ𝑥2 − 𝑥 2 + 2ቁ = 3 4 ln | 𝑢 | + 𝑐3 + 19 8 ∫ 𝑑𝑥 𝑥2 − 𝑥 2 + 2 = 3 4 ln | 2𝑥2 − 𝑥 + 4 | + 𝑐3 + 19 8 ∫ 𝑑𝑥 𝑥2 − 𝑥 2 + 2 + 1 16 − 1 16 = 3 4 ln | 2𝑥2 − 𝑥 + 4 | + 𝑐3 + 19 8 ∫ 𝑑𝑥 ቀ𝑥 − 1 4ቁ 2 − 1 16 + 2 = 3 4 ln | 2𝑥2 − 𝑥 + 4 | + 𝑐3 + 19 8 ∫ 𝑑𝑥 ቀ𝑥 − 1 4 ቁ 2 + 31 16 = 3 4 ln| 2𝑥2 − 𝑥 + 4 | + 𝑐3 + 19 8 ∫ 𝑑𝑥 ቀ𝑥 − 1 4 ቁ 2 + ቆ √31 4 ቇ 2 = 3 4 ln | 2𝑥2 − 𝑥 + 4 | + 𝑐3 + 19 8 1 √31 4 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 ( 𝑥 − 1 4 √31 4 ) + 𝑐4 𝑉𝑜𝑙𝑣𝑖𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑎 (∗∗) 𝑦 𝑟𝑒𝑒𝑚𝑝𝑙𝑎𝑧𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑙𝑜 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 = 𝑥2 2 + 𝑥 + 𝑐1 + 𝑐2 − ( 3 4 ln| 2𝑥2 − 𝑥 + 4 | + 𝑐3 + 19 8 1 √31 4 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 ( 𝑥 − 1 4 √31 4 ) + 𝑐4) = 𝑥2 2 + 𝑥 − 3 4 ln| 2𝑥2 − 𝑥 + 4 | − 19 2√31 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 ( 4 ቀ𝑥 − 1 4 ቁ √31 ) + 𝐶 ∴ ∫ 2𝑥3 + 𝑥2 2𝑥2 − 𝑥 + 4 𝑑𝑥 = 𝑥2 2 + 𝑥 − 3 4 ln| 2𝑥2 − 𝑥 + 4 | − 19 2√31 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 ( 4 ቀ𝑥 − 1 4 ቁ √31 ) + 𝐶
  • 7. ∴ ∫ arctan(√𝑥) √𝑥 + 2𝑥2 + 𝑥3 𝑑𝑥 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛2 √𝑥 + 𝐶 6. ∫ arctan(√𝑥) √𝑥 + 2𝑥2 + 𝑥3 𝑑𝑥 Solución: Sea: 𝑢 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛൫√𝑥 ൯ → 𝑑𝑢 = 1 1+𝑥 1 2√𝑥 𝑑𝑥 → 2𝑑𝑢 = 1 (1 + 𝑥)√𝑥 𝑑𝑥 Trabajamos el denominador de la integral para conseguir el du: Por el método de sustitución: Sustituimos en la integral: ∫ arctan(√𝑥) √𝑥 + 2𝑥2 + 𝑥3 𝑑𝑥 = ∫ arctan(√𝑥) ඥ𝑥(1 + 2𝑥 + 𝑥2) 𝑑𝑥 = ∫ arctan(√𝑥) √𝑥 √1 + 2𝑥 + 𝑥2 𝑑𝑥 = ∫ arctan(√𝑥) √𝑥 ඥ(1 + 𝑥)2 𝑑𝑥 = ∫ arctan(√𝑥) √𝑥 (1 + 𝑥) 𝑑𝑥 = ∫ arctan(√𝑥) √𝑥 (1 + 𝑥) 𝑑𝑥 = ∫ 𝑢 ∗ 2𝑑𝑢 = 2 𝑢2 2 + 𝐶 = 𝑢2 + 𝐶 = ൫𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 √𝑥൯ 2 + 𝐶 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛2 √𝑥 + 𝐶
  • 8. 7. ∫ 𝑑𝑥 1 − 𝑠𝑒𝑛 𝑥 + 𝑐𝑜𝑠 𝑥 Solución: Usamos la sustitución universal o de Weierstrass: 𝑡 = 𝑡𝑎𝑛( 𝑥 2 ) 𝑐𝑜𝑠 𝑥 = 1 − 𝑡2 1 + 𝑡2 ; 𝑠𝑒𝑛 𝑥 = 2𝑡 1 + 𝑡2 Despejando t para encontrar el 𝑑𝑡: 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 (𝑡) = 𝑥 2 → 𝑥 = 2𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 (𝑡) → 𝑑𝑥 = 2 1 + 𝑡2 𝑑𝑡 Sustituimos en la integral: ∫ 𝑑𝑥 1 − 𝑠𝑒𝑛 𝑥 + 𝑐𝑜𝑠 𝑥 = ∫ 2 1 + 𝑡2 𝑑𝑡 1 − 2𝑡 1 + 𝑡2 + 1 − 𝑡2 1 + 𝑡2 = ∫ 2 1 + 𝑡2 𝑑𝑡 1 + 𝑡2 − 2𝑡 + 1 − 𝑡2 1 + 𝑡2 = ∫ 2𝑑𝑡 2 − 2𝑡 = 2 ∫ 𝑑𝑡 − 2(𝑡 − 1) = − ∫ 𝑑𝑡 (𝑡 − 1) = − ln|𝑡 − 1| + 𝐶 = − ln |𝑡𝑎𝑛 ቀ 𝑥 2 ቁ − 1| + 𝐶 Importante: Esta sustitución se utiliza generalmente para realizar integrales en la cual veamos funciones trigonométricas en el denominador ∴ ∫ 𝑑𝑥 1 − 𝑠𝑒𝑛 𝑥 + 𝑐𝑜𝑠 𝑥 = − ln |𝑡𝑎𝑛 ቀ 𝑥 2 ቁ − 1| + 𝐶
  • 9. ∫ 𝑒2𝑥 𝑑𝑥 √1 − 𝑒𝑥 8. Determine la integral mediante el metodo de integracion por partes: Solución: ∫ 𝑒2𝑥 𝑑𝑥 √1 − 𝑒𝑥 = ∫ 𝑒𝑥 ∙ 𝑒𝑥 √1 − 𝑒𝑥 𝑑𝑥 Utilizando el método de integración de partes: 𝑢 = 𝑒𝑥 → 𝑑𝑢 = 𝑒𝑥 𝑑𝑥 𝑑𝑣 = 𝑒𝑥 √1 − 𝑒𝑥 𝑑𝑥 → 𝑣 = −2(1 − 𝑒𝑥 ) 1 2 = −2√1 − 𝑒𝑥 Sustituimos: ∫ 𝑒𝑥 ∙ 𝑒𝑥 √1 − 𝑒𝑥 𝑑𝑥 = 𝑒𝑥 ∗ −2√1 − 𝑒𝑥 − ∫ −2√1 − 𝑒𝑥 𝑒𝑥 𝑑𝑥 = −2𝑒𝑥 √1 − 𝑒𝑥 + 2 ∫ 𝑒𝑥 √1 − 𝑒𝑥 𝑑𝑥 Resolvemos mediante el método de sustitución la integral: ‫׬‬ 𝑒𝑥 √1 − 𝑒𝑥 𝑑𝑥 𝑧 = 1 − 𝑒𝑥 → 𝑑𝑧 = 𝑒𝑥 𝑑𝑥 Sustituyendo, se tiene: ∫ 𝑒𝑥 √1 − 𝑒𝑥 𝑑𝑥 = ∫ √𝑧 𝑑𝑧 = ∫ 𝑧 1 2 𝑑𝑧 = 𝑧 3 2 3 2 + 𝐶 = 𝑧 3 2 3 2 + 𝐶 = 2 3 ඥ𝑧3 + 𝐶 = 2 3 ඥ(1 − 𝑒𝑥)3 + 𝐶 Luego, ∫ 𝑒𝑥 ∙ 𝑒𝑥 √1 − 𝑒𝑥 𝑑𝑥 = −2𝑒𝑥 √1 − 𝑒𝑥 + 2 ∫ 𝑒𝑥 √1 − 𝑒𝑥 𝑑𝑥 = −2𝑒𝑥 √1 − 𝑒𝑥 + 2 2 3 ඥ(1 − 𝑒𝑥)3 + 𝐶 = −2𝑒𝑥 √1 − 𝑒𝑥 + 4 3 ඥ(1 − 𝑒𝑥)3 + 𝐶 ∫ 𝒖 𝒅𝒗 = 𝒖 𝒗 − ∫ 𝒗 𝒅𝒖 ∴ ∫ 𝑒2𝑥 𝑑𝑥 √1 − 𝑒𝑥 = −2𝑒𝑥 √1 − 𝑒𝑥 + 4 3 ඥ(1 − 𝑒𝑥)3 + 𝐶
  • 10. 9. ∫ 𝑙𝑛 𝑥 𝑥3(𝑙𝑛 𝑥 − 1)3 𝑑𝑥 Solución: Por propiedad de potencias: ∫ 𝑙𝑛 𝑥 𝑥3(𝑙𝑛 𝑥 − 1)3 𝑑𝑥 = ∫ 𝑙𝑛 𝑥 ൫𝑥( 𝑙𝑛 𝑥 − 1)൯ 3 𝑑𝑥 Utilizando el método de sustitución: 𝑢 = 𝑥( 𝑙𝑛 𝑥 − 1) → 𝑑𝑢 = (𝑥 ∙ 1 𝑥 + 𝑙𝑛𝑥 − 1) 𝑑𝑥 𝑑𝑢 = 𝑙𝑛 𝑥 𝑑𝑥 Sustituimos en la integral: ∫ 𝑙𝑛 𝑥 ൫𝑥( 𝑙𝑛 𝑥 − 1)൯ 3 𝑑𝑥 = ∫ 𝑑𝑢 𝑢3 = ∫ 𝑢−3 𝑑𝑢 = 𝑢−2 −2 + 𝐶 = − 1 2 1 𝑢2 + 𝐶 = − 1 2 1 ൫𝑥( 𝑙𝑛 𝑥 − 1)൯ 2 + 𝐶 ∴ ∫ 𝑙𝑛 𝑥 𝑥3(𝑙𝑛 𝑥 − 1)3 𝑑𝑥 = − 1 2 1 ൫𝑥( 𝑙𝑛 𝑥 − 1)൯ 2 + 𝐶
  • 11. 10. ∫ 𝑒2𝑥 𝑑𝑥 √1 − 𝑒𝑥 Solución: Utilizando el método de sustitución: Sea: 𝑢 = 𝑒𝑥 → 𝑑𝑢 = 𝑒𝑥 𝑑𝑥 Sustituimos en la integral: ∫ 𝑒2𝑥 𝑑𝑥 √1 − 𝑒𝑥 𝑑𝑥 = ∫ 𝑢 𝑑𝑢 √1 − 𝑢 Utilizando nuevamente el método de sustitución: Sea: 𝑧 √ = 1 − 𝑢 → 𝑢 = 1 − 𝑧2 𝑑𝑧 = −1 2√1 − 𝑢 𝑑𝑢 → −2𝑑𝑧 = 1 √1 − 𝑢 𝑑𝑢 Sustituimos en la integral: ∫ 𝑢 𝑑𝑢 √1 − 𝑢 = ∫ −2(1 − 𝑧 ) 2 𝑑𝑧 = −2 ∫ 𝑑𝑧 + 2 ∫ 𝑧2 = −2𝑧 + 2 𝑧3 3 + 𝑐1 = −2√1 − 𝑢 + 2 3 ൫√1 − 𝑢൯ 3 + 𝑐2 = −2√1 − 𝑢 + 2 3 ඥ(1 − 𝑢)3 + 𝑐2 = −2√1 − 𝑒𝑥 + 2 3 ඥ(1 − 𝑒𝑥)3 + 𝐶 ∴ ∫ 𝑒2𝑥 𝑑𝑥 √1 − 𝑒𝑥 𝑑𝑥 = −2√1 − 𝑒𝑥 + 2 3 ඥ(1 − 𝑒𝑥)3 + 𝐶
  • 12. Solución: Utilizando el método de sustitución: Sea: 𝑢 = 2 + tan3 𝑥 → 𝑑𝑢 = 3 tan2 𝑥 sec2 𝑥 𝑑𝑥 Sustituimos: ∫ 18 tan2 x sec2 x (2 + tan3 𝑥) 𝑑𝑥 = ∫ 18𝑑𝑢 𝑢 = 18 ∫ 𝑑𝑢 𝑢 = 18 ln|𝑢| + 𝐶 = 18 ln|2 + tan3 𝑥| + 𝐶 ∴ ∫ 18 tan2 x sec2 x (2 + tan3 𝑥) 𝑑𝑥 = 18 ln|2 + tan3 𝑥| + 𝐶 11. ∫ 18 tan2 x sec2 x (2 + tan3 𝑥) 𝑑𝑥
  • 13. Solución: Utilizando el método de sustitución: Sea: 𝑢 = 1 + 𝑠𝑒𝑛2(𝑥 − 1) → 𝑑𝑢 = 2𝑠𝑒𝑛(𝑥 − 1) cos(𝑥 − 1) 𝑑𝑥 → 𝑑𝑢 2 = 𝑠𝑒𝑛(𝑥 − 1) cos(𝑥 − 1) 𝑑𝑥 Sustituimos: 12. ∫ ඥ1 + 𝑠𝑒𝑛2(𝑥 − 1) 𝑠𝑒𝑛(𝑥 − 1) cos(𝑥 − 1) 𝑑𝑥 ∫ ඥ1 + 𝑠𝑒𝑛2(𝑥 − 1) 𝑠𝑒𝑛(𝑥 − 1) cos(𝑥 − 1) 𝑑𝑥 = ∫ √𝑢 𝑑𝑢 2 = 1 2 ∫ √𝑢 𝑑𝑢 = 1 2 𝑢 3 2 3 2 + 𝐶 = 3 𝑢 3 2 + 𝐶 = 3 ൫1 + 𝑠𝑒𝑛2(𝑥 − 1)൯ 3 2 + 𝐶 ∴ ∫ ඥ1 + 𝑠𝑒𝑛2(𝑥 − 1) 𝑠𝑒𝑛(𝑥 − 1) cos(𝑥 − 1) 𝑑𝑥 = 3 ൫1 + 𝑠𝑒𝑛2(𝑥 − 1)൯ 3 2 + 𝐶
  • 14. Solución: Utilizando el método de sustitución: Sea: 𝑢 = 5𝑥 + 8 → 𝑑𝑢 = 5𝑑𝑥 → 𝑑𝑢 5 = 𝑑𝑥 Sustituimos: ∫ 𝑑x √5𝑥 + 8 = ∫ 𝑑𝑢 √𝑢 = ∫ 𝑢− 1 2𝑑𝑢 = 𝑢− 1 2 +1 − 1 2 + 1 + 𝐶 = 𝑢 1 2 1 2 + 𝐶 = 2 𝑢 1 2 + 𝐶 = 2(5𝑥 + 8) 1 2 + 𝐶 ∴ ∫ 𝑑x √5𝑥 + 8 = 2(5𝑥 + 8) 1 2 + 𝐶 Solución: Utilizando el método de sustitución: Sea: 𝑢 = 𝑦3 18 − 1 → 𝑑𝑢 = 3𝑦2 18 𝑑𝑦 → 18𝑑𝑢 3 = 𝑦2 𝑑𝑦 → 6𝑑𝑢 = 𝑦2 𝑑𝑦 Sustituimos: ∫ 𝑦2 ቆ 𝑦3 18 − 1ቇ 5 𝑑𝑦 = ∫ 𝑢5 6𝑑𝑢 = 6 ∫ 𝑢5 𝑑𝑢 = 6 𝑢5+1 5 + 1 + 𝐶 = 6 𝑢6 6 + 𝐶 = 𝑢6 + 𝐶 = ቆ 𝑦3 18 − 1ቇ 6 + 𝐶 ∴ ∫ 𝑦2 ቆ 𝑦3 18 − 1ቇ 5 𝑑𝑦 = ቆ 𝑦3 18 − 1ቇ 6 + 𝐶 13. ∫ 𝑑x √5𝑥 + 8 14. ∫ 𝑦2 ቆ 𝑦3 18 − 1ቇ 5 𝑑𝑦
  • 15. Solución: Utilizando el método de sustitución: Sea: 𝑢 = 5𝑥 + 8 → 𝑑𝑢 = 5𝑑𝑥 → 𝑑𝑢 5 = 𝑑𝑥 Sustituimos: ∫ 𝑑x √5𝑥 + 8 = ∫ 𝑑𝑢 √𝑢 = ∫ 𝑢− 1 2𝑑𝑢 = 𝑢− 1 2 +1 − 1 2 + 1 + 𝐶 = 𝑢 1 2 1 2 + 𝐶 = 2 𝑢 1 2 + 𝐶 = 2(5𝑥 + 8) 1 2 + 𝐶 ∴ ∫ 𝑑x √5𝑥 + 8 = 2(5𝑥 + 8) 1 2 + 𝐶 Solución: Utilizando el método de sustitución: Sea: 𝑢 = 1 + √𝑥 → 𝑑𝑢 = 1 2 √𝑥 𝑑𝑥 → 2𝑑𝑢 = 𝑑𝑥 √𝑥 Sustituimos: ∫ ൫1 + √𝑥൯ 3 𝑑x √𝑥 = ∫ 𝑢3 𝑑𝑢 = 𝑢3+1 3 + 1 + 𝐶 = 𝑢4 4 + 𝐶 = ൫1 + √𝑥൯ 4 4 + 𝐶 ∴ ∫ ൫1 + √𝑥൯ 3 𝑑x √𝑥 = ൫1 + √𝑥൯ 4 4 + 𝐶 15. ∫ 𝑑x 𝑥√9𝑥4 − 4 16. ∫ ൫1 + √𝑥൯ 3 𝑑x √𝑥
  • 16. Solución: Utilizando el método de sustitución: Sea: 𝑢 = 𝑒𝑥 + 1 → 𝑑𝑢 = 𝑒𝑥 𝑑𝑥 Sustituimos: ∫ 𝑒𝑥 𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 (𝑒𝑥 + 1)𝑑𝑥 = ∫ cosec 𝑢 𝑑𝑢 ∴ ∫ 𝑒𝑥 𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 (𝑒𝑥 + 1)𝑑𝑥 = − ln|𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 (𝑒𝑥 + 1) + 𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛 (𝑒𝑥 + 1)| + 𝐶 Solución: Desarrollando el binomio al cuadrado: ∫(sec 𝑡 + tan 𝑡)2 𝑑𝑡 = ∫(sec2 𝑡 + 2 sec 𝑡 tan 𝑡 + tan2 𝑡)𝑑𝑡 ∴ ∫(sec 𝑡 + tan 𝑡)2 𝑑𝑡 = 2 tan 𝑡 + 2sec 𝑡 − 𝑡 + 𝐶 17. ∫ 𝑒𝑥 𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 (𝑒𝑥 + 1)𝑑𝑥 18. ∫(sec 𝑡 + tan 𝑡)2 𝑑𝑡 = − ln|𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 𝑢 + 𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛 𝑢| + 𝐶 = − ln|𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 (𝑒𝑥 + 1) + 𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛 (𝑒𝑥 + 1)| + 𝐶 = ∫ sec2 𝑡 𝑑𝑡 + ∫ 2 sec 𝑡 tan 𝑡 𝑑𝑡 + ∫ tan2 𝑡𝑑𝑡 = ∫ sec2 𝑡 𝑑𝑡 + 2 ∫ sec 𝑡 tan 𝑡 𝑑𝑡 + ∫(𝑠𝑒𝑐2 𝑡 − 1) 𝑑𝑡 = ∫ sec2 𝑡 𝑑𝑡 + 2 ∫ sec 𝑡 tan 𝑡 𝑑𝑡 + ∫ 𝑠𝑒𝑐2 𝑡 𝑑𝑡 − ∫ 𝑑𝑡 = 2 ∫ sec2 𝑡 𝑑𝑡 + 2 ∫ sec 𝑡 tan 𝑡 𝑑𝑡 − ∫ 𝑑𝑡 = 2 tan 𝑡 + 2sec 𝑡 − 𝑡 + 𝐶
  • 17. 𝐼𝑑𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑝𝑖𝑡𝑎𝑔𝑜𝑟𝑖𝑐𝑎: 𝑠𝑒𝑛2 𝑥 + cos2 𝑥 = 1 Solución: Amplificando por el conjugado ∴ ∫ 𝑑𝑥 1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥 = tan 𝑥 + sec 𝑥 + 𝐶 ∫ 𝑑𝑥 1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥 ∙ ( 1 − 𝑠𝑒𝑛 𝑥 1 − 𝑠𝑒𝑛𝑥 ) = ∫ 1 − 𝑠𝑒𝑛 𝑥 1 − 𝑠𝑒𝑛2 𝑥 𝑑𝑥 19. ∫ 𝑑𝑥 1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥 = ∫ 1 − 𝑠𝑒𝑛 𝑥 cos2 𝑥 𝑑𝑥 = ∫ 1 cos2 𝑥 𝑑𝑥 − ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 cos2 𝑥 𝑑𝑥 = ∫ sec2 𝑥 𝑑𝑥 − ∫ 1 cos 𝑥 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑐𝑜𝑠 𝑥 𝑑𝑥 = ∫ sec2 𝑥 𝑑𝑥 − ∫ sec 𝑥 tan 𝑥 𝑑𝑥 = tan 𝑥 + sec 𝑥 + 𝐶
  • 18. Solución: Separando la integral: ∫ 𝑒𝑥 − 1 𝑒𝑥 + 1 𝑑𝑥 = ∫ 𝑒𝑥 𝑒𝑥 + 1 𝑑𝑥 + ∫ −1 𝑒𝑥 + 1 𝑑𝑥 = ∫ 𝑒𝑥 𝑒𝑥 + 1 𝑑𝑥 − ∫ 1 𝑒𝑥 + 1 𝑑𝑥 (∗∗) Para la primera integral hacemos la sustitución: 𝑢 = 𝑒𝑥 + 1 → 𝑑𝑢 = 𝑒𝑥 𝑑𝑥 Sustituimos: ∫ 𝑒𝑥 𝑒𝑥 + 1 𝑑𝑥 = ∫ 𝑑𝑢 𝑢 = ln|𝑢| + 𝑐1 = ln|𝑒𝑥 + 1| + 𝑐1 Para le segunda integral sumamos y restando 𝑒𝑥 en el numerador: ∫ 1 𝑒𝑥 + 1 𝑑𝑥 = ∫ 1 + 𝑒𝑥 − 𝑒𝑥 𝑒𝑥 + 1 𝑑𝑥 = ∫ 1 + 𝑒𝑥 𝑒𝑥 + 1 𝑑𝑥 + ∫ −𝑒𝑥 𝑒𝑥 + 1 𝑑𝑥 = ∫ 𝑑𝑥 − ∫ 𝑒𝑥 𝑒𝑥 + 1 𝑑𝑥 = 𝑥 + 𝑐2 − ∫ 𝑒𝑥 𝑒𝑥 + 1 𝑑𝑥 Para la integral hacemos: 𝑢 = 𝑒𝑥 + 1 → 𝑑𝑢 = 𝑒𝑥 𝑑𝑥 Sustituimos: 20. ∫ 𝑒𝑥 − 1 𝑒𝑥 + 1 𝑑𝑥 𝑥 + 𝑐2 − ∫ 𝑒𝑥 𝑒𝑥 + 1 𝑑𝑥 = 𝑥 + 𝑐2 − ∫ 𝑑𝑢 𝑢 = 𝑥 + c2 − ln|𝑢| + 𝑐3 = 𝑥 + c2 − ln|𝑒𝑥 + 1| + 𝑐3
  • 19. 𝐼𝑑𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑟𝑜𝑐𝑎𝑠: 𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 𝑥 = 1 𝑠𝑒𝑛 𝑥 ; sec 𝑥 = 1 𝑐𝑜𝑠𝑥 𝐼𝑑𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑓𝑢𝑛𝑑𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙: tan 𝑥 = 𝑠𝑒𝑛 𝑥 cos 𝑥 Luego, reemplazando en (∗∗): ∫ 𝑒𝑥 𝑒𝑥 + 1 𝑑𝑥 − ∫ 1 𝑒𝑥 + 1 𝑑𝑥 = ln|𝑒𝑥 + 1| + 𝑐1 − 𝑥 + 𝑐2 + ln|𝑒𝑥 + 1| + 𝑐3 = 2 ln|𝑒𝑥 + 1| + x + C ∴ ∫ 𝑒𝑥 − 1 𝑒𝑥 + 1 𝑑𝑥 = 2 ln|𝑒𝑥 + 1| + x + C 21. ∫ sec3 𝑥 𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 𝑥 𝑑𝑥 Solución: Reescribimos la integral: Hacemos: 𝑢 = tan 𝑥 → 𝑑𝑢 = sec2 𝑥 Sustituimos: ∴ ∫ sec3 𝑥 𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 𝑥 𝑑𝑥 = tan2 𝑥 2 + 𝐶 ∫ sec3 𝑥 𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 𝑥 𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑒𝑛𝑥 sec x sec2 𝑥 𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑒𝑛𝑥 cos 𝑥 sec2 𝑥 𝑑𝑥 = ∫ tan 𝑥 sec2 𝑥 𝑑𝑥 ∫ tan 𝑥 sec2 𝑥 𝑑𝑥 = ∫ u 𝑑𝑢 = 𝑢1+1 1 + 1 + 𝐶 = 𝑢2 2 + 𝐶 = tan2 𝑥 2 + 𝐶
  • 20. 𝑢 = 𝑠𝑒𝑛(ln 𝑥) → 𝑑𝑢 = cos (ln 𝑥) 1 𝑥 𝑑𝑥 = cos(lnx) 𝑥 𝑑𝑥 𝑑𝑣 = 𝑑𝑥 → 𝑣 = 𝑥 ∫ 𝑠𝑒𝑛 (ln 𝑥)𝑑𝑥 = 𝑥 𝑠𝑒𝑛(ln 𝑥) − ∫ 𝑥 cos(ln 𝑥) 𝑥 𝑑𝑥 = 𝑥 𝑠𝑒𝑛(ln 𝑥) − ∫ cos(ln 𝑥) 𝑑𝑥 𝑢 = 𝑐𝑜𝑠(𝑙𝑛 𝑥) → 𝑑𝑢 = −𝑠𝑒𝑛 (𝑙𝑛 𝑥) 1 𝑥 𝑑𝑥 = −𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥) 𝑥 𝑑𝑥 𝑑𝑣 = 𝑑𝑥 → 𝑣 = 𝑥 ∫ 𝒖 𝒅𝒗 = 𝒖 𝒗 − ∫ 𝒗 𝒅𝒖 Solución: Mediante integración por partes: Sea: Luego, Integrando nuevamente por partes: Sea: Sustituimos: Nos queda la integral inicial por lo tanto reemplazando: ∫ 𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥) 𝑑𝑥 = 𝑥𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥) − 𝑥 𝑐𝑜𝑠(𝑙𝑛𝑥) − ∫ 𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥) 𝑑𝑥 Despejando la integral, nos queda: 2 ∫ 𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥) 𝑑𝑥 = 𝑥𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥) − 𝑥 𝑐𝑜𝑠(𝑙𝑛𝑥) + 𝑐1 ∴ ∫ 𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥) 𝑑𝑥 = 1 2 (𝑥𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥) − 𝑥 𝑐𝑜𝑠(𝑙𝑛𝑥)) + 𝐶 22. ∫ 𝑠𝑒𝑛 (ln 𝑥)𝑑𝑥 𝑥 𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛 𝑥) − ∫ 𝑐𝑜𝑠(𝑙𝑛 𝑥) 𝑑𝑥 = 𝑥𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥) − 𝑥 𝑐𝑜𝑠(𝑙𝑛𝑥) + ∫ 𝑥 −𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥) 𝑥 𝑑𝑥 = 𝑥𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥) − 𝑥 𝑐𝑜𝑠(𝑙𝑛𝑥) − ∫ 𝑠𝑒𝑛(𝑙𝑛𝑥) 𝑑𝑥
  • 21. 𝑢 = arctan 𝑥 → 𝑑𝑢 = 1 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 𝑑𝑣 = 𝑥𝑑𝑥 → 𝑣 = 𝑥2 2 Solución: Separando las integrales: ∫ ቆ 𝑥 + 5 ඥ(𝑥 − 1)5 + 𝑥 arctan 𝑥ቇ 𝑑𝑥 = ∫ 𝑥 + 5 ඥ(𝑥 − 1)5 𝑑𝑥 + ∫ 𝑥 arctan 𝑥 𝑑𝑥 La primera integral realizamos mediante sustitución, hacemos: 𝑢 = 𝑥 − 1 → 𝑥 = 𝑢 + 1 𝑑𝑢 = 𝑑𝑥 Luego, Luego, ∫ 𝑥 + 5 ඥ(𝑥 − 1)5 𝑑𝑥 = − 2(𝑥 − 1)− 1 2 − 4(𝑥 − 1)− 3 2 + 𝑐1 (1) Para la segunda integral utilizamos el método de integración por partes: Sea: 23. ∫ ቆ 𝑥 + 5 ඥ(𝑥 − 1)5 + 𝑥 arctan 𝑥ቇ 𝑑𝑥 ∫ 𝑥 + 5 ඥ(𝑥 − 1)5 𝑑𝑥 = ∫ 𝑢 + 1 + 5 √𝑢5 𝑑𝑢 = ∫ 𝑢 + 6 √𝑢5 𝑑𝑢 = ∫ 𝑢 √𝑢5 𝑑𝑢 + ∫ 6 √𝑢5 𝑑𝑢 = ∫ 𝑢1− 5 2𝑑𝑢 + 6 ∫ 𝑢− 5 2𝑑𝑢 = ∫ 𝑢− 3 2𝑑𝑢 + 6 ∫ 𝑢− 5 2𝑑𝑢 = 𝑢− 1 2 − 1 2 + 6 𝑢− 3 2 − 3 2 + 𝑐1 = −2𝑢− 1 2 − 4𝑢− 3 2 + 𝑐1 = −2(𝑥 − 1)− 1 2 − 4(𝑥 − 1)− 3 2 + 𝑐1
  • 22. Reemplazamos: Luego, ∫ 𝑥 arctan 𝑥 𝑑𝑥 = 𝑥2 2 arctan 𝑥 − 1 2 𝑥 + 1 2 arctan 𝑥 + 𝑐2 (2) Así, de (1) y (2) se tiene: Solución: Por el método de sustitución: Sea: 𝑢 = 𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑛 ൫√𝑥 ൯ → 𝑑𝑢 = 1 √1−𝑥 1 2√𝑥 𝑑𝑥 = 1 2ඥ(1−𝑥)𝑥 𝑑𝑥 = 1 2√𝑥−𝑥2 𝑑𝑥 Sustituimos: ∴ ∫ 𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑛(√𝑥 ) √𝑥 − 𝑥2 𝑑𝑥 = ቀ𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑛 ൫√𝑥 ൯ቁ 2 + 𝐶 ∫ 𝑥 arctan 𝑥 𝑑𝑥 = 𝑥2 2 arctan 𝑥 − 1 2 ∫ 𝑥2 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 = 𝑥2 2 arctan 𝑥 − 1 2 ∫ (1 − 1 𝑥2 + 1 ) 𝑑𝑥 = 𝑥2 2 arctan 𝑥 − 1 2 ∫ 𝑑𝑥 + 1 2 ∫ 1 𝑥2 + 1 𝑑𝑥 ∫ ቆ 𝑥 + 5 ඥ(𝑥 − 1)5 + 𝑥 arctan𝑥ቇ𝑑𝑥 = −2(𝑥 − 1)− 1 2 − 4(𝑥 − 1)− 3 2 + 𝑥2 2 arctan 𝑥 − 1 2 𝑥 + 1 2 arctan 𝑥 + 𝐶 24. ∫ 𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑛(√𝑥 ) √𝑥 − 𝑥2 𝑑𝑥 ∫ 𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑛(√𝑥 ) √𝑥 − 𝑥2 𝑑𝑥 = ∫ 2 𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑛(√𝑥 ) 2√𝑥 − 𝑥2 𝑑𝑥 = 2 ∫ 𝑢 𝑑𝑢 = 2 𝑢2 2 + 𝐶 =ቀ𝑎𝑟𝑐𝑠𝑒𝑛 ൫√𝑥 ൯ቁ 2 + 𝐶
  • 23. Solución: Mediante el método de sustitución: 𝑆𝑒𝑎: 𝑢 = ln(3𝑥) → 𝑑𝑢 = 1 3𝑥 3𝑑𝑥 = 𝑑𝑥 𝑥 Sustituimos: ∫ 𝑑𝑥 2𝑥 ln (3𝑥) = 1 2 ∫ 𝑑𝑢 𝑢 = 1 2 ln|𝑢| + 𝐶 = 1 2 ln|ln(3𝑥)| +𝐶 25. ∫ 𝑑𝑥 2𝑥 ln (3𝑥) ∴ ∫ 𝑑𝑥 2𝑥 ln (3𝑥) = 1 2 ln|ln(3𝑥)| +𝐶
  • 24. cos2 𝑥 = 1 + cos (2𝑥) 2 Solución: Podemos escribir: Reemplazando: ∫ cos2 𝑥 𝑑𝑥 = ∫ ( 1 + 𝑐𝑜𝑠 (2𝑥) 2 ) 𝑑𝑥 = ∫ ( 1 2 + 𝑐𝑜𝑠 (2𝑥) 2 ) 𝑑𝑥 = ∫ 1 2 𝑑𝑥 + ∫ 𝑐𝑜𝑠2𝑥 2 𝑑𝑥 = 1 2 ∫ 𝑑𝑥 + 1 2 ∫ cos 2𝑥 𝑑𝑥 = 1 2 𝑥 + 𝑐1 + 1 2 ∫ cos 2𝑥 𝑑𝑥 Para la segunda integral realizamos el método de sustitución Sea: 𝑢 = 2𝑥 → 𝑑𝑢 = 2𝑑𝑥 → 𝑑𝑢 2 = 𝑑𝑥 Sustituimos: 1 2 𝑥 + 𝑐1 + 1 2 ∫ cos 2𝑥 𝑑𝑥 = 1 2 𝑥 + 𝑐1 + 1 2 ∫ cos u 𝑑𝑢 2 = 1 2 𝑥 + 𝑐1 + 1 4 ∫ cos u 𝑑𝑢 = 1 2 𝑥 + 𝑐1 + 1 4 𝑠𝑒𝑛(𝑢) + 𝑐2 = 1 2 𝑥 + 1 4 𝑠𝑒𝑛(2𝑥) + 𝐶 ∴ ∫ cos2 𝑥 𝑑𝑥 = 1 2 𝑥 + 1 2 𝑠𝑒𝑛(2𝑥) + 𝐶 26. ∫ cos2 𝑥 𝑑𝑥
  • 25. Solución: 𝑃𝑜𝑟 𝑒𝑙 𝑚𝑒𝑡𝑜𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛: 𝑆𝑒𝑎: 𝑢 = 1 − cos 𝑥 → 𝑑𝑢 = 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥 𝑆𝑢𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑖𝑚𝑜𝑠: ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 √1 − cos 𝑥 𝑑𝑥 = ∫ √𝑢 𝑑𝑢 = ∫ 𝑢 1 2 𝑑𝑢 = 𝑢 1 2 +1 1 2 + 1 + 𝐶 = 𝑢 3 2 3 2 + 𝐶 = 2 3 𝑢 3 2 + 𝐶 = 2 3 (1 − cos 𝑥) 3 2 + 𝐶 ∴ ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 √1 − cos 𝑥 𝑑𝑥 = 2 3 (1 − cos 𝑥) 3 2 + 𝐶 27. ‫׬‬ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 √1 − cos 𝑥 𝑑𝑥
  • 26. 28. ∫ 𝑥 cos 𝑥2 𝑑𝑥 Solución: Por el metodo de sustitucion: 𝑆𝑒𝑎: 𝑢 = 𝑥2 → 𝑑𝑢 = 2𝑥 𝑑𝑥 → du 2 = 𝑥 𝑑𝑥 𝑆𝑢𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑖𝑚𝑜𝑠: ∫ 𝑥 cos 𝑥2 𝑑𝑥 = ∫ cos 𝑢 du 2 = 1 2 ∫ cos 𝑢 𝑑𝑢 = 1 2 sen 𝑢 + 𝐶 = 1 2 𝑠𝑒𝑛 (𝑥2) + 𝐶 ∴ ∫ 𝑥 cos 𝑥2 𝑑𝑥 = 1 2 𝑠𝑒𝑛 (𝑥2) + 𝐶
  • 27. 29. ∫(tan2 𝑥 + cotan2 𝑥 + 4)𝑑𝑥 Solución: Separando las integrales: ∫(tan2 𝑥 + cotan2 𝑥 + 4)𝑑𝑥 = ∫ tan2 𝑥 𝑑𝑥 + ∫ 𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛2 𝑥 𝑑𝑥 + ∫ 4𝑑𝑥 = ∫(sec2 𝑥 − 1 )𝑑𝑥 + ∫(𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐2 𝑥 − 1) 𝑑𝑥 + 4 ∫ 𝑑𝑥 = ∫ sec2 𝑥 𝑑𝑥 − ∫ 𝑑𝑥 + ∫ 𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐2 𝑥 𝑑𝑥 − ∫ 𝑑𝑥 + 4 ∫ 𝑑𝑥 = ∫ sec2 𝑥 𝑑𝑥 + ∫ 𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐2 𝑥 𝑑𝑥 + 2 ∫ 𝑑𝑥 = tan 𝑥 − 𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛 𝑥 + 2𝑥 + 𝐶 ∴ ∫(tan2 𝑥 + cotan2 𝑥 + 4)𝑑𝑥 = tan 𝑥 − 𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛 𝑥 + 2𝑥 + 𝐶
  • 28. 30. ∫ 2𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛 𝑥 − 3𝑠𝑒𝑛2 𝑥 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥 Solución: Separando las integrales ∫ 2𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛 𝑥 − 3𝑠𝑒𝑛2 𝑥 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥 = ∫ 2𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛 𝑥 𝑠𝑒𝑛 𝑥 − ∫ 3𝑠𝑒𝑛2 𝑥 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥 = 2 ∫ 𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 𝑥 𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛 𝑥 − 3 ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥 Las dos integrales son inmediatas, por lo tanto, integrando: 2 ∫ 𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 𝑥 𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛 𝑥 − 3 ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥 = 2(−𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 𝑥) − 3(− cos 𝑥) + 𝐶 = −2𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 𝑥 + 3 cos 𝑥 + 𝐶 ∴ ∫ 2𝑐𝑜𝑡𝑎𝑛 𝑥 − 3𝑠𝑒𝑛2 𝑥 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥 = −2𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 𝑥 + 3 cos 𝑥 + 𝐶
  • 29. 31. ∫ (𝑒𝑡 + 1)3 𝑒𝑡 𝑑𝑡 Solución: Desarrollamos el binomio al cubo: ∫ (𝑒𝑡 + 1)3 𝑒𝑡 𝑑𝑡 = ∫ ቆ 𝑒3𝑡 + 3𝑒2𝑡 + 3𝑒𝑡 + 1 𝑒𝑡 ቇ 𝑑𝑡 Separando la integral: ∫ ቆ 𝑒3𝑡 + 3𝑒2𝑡 + 3𝑒𝑡 + 1 𝑒𝑡 ቇ 𝑑𝑡 = ∫ 𝑒3𝑡 𝑒𝑡 𝑑𝑡 + ∫ 𝑒2𝑡 𝑒𝑡 𝑑𝑡 + ∫ 𝑒𝑡 𝑒𝑡 𝑑𝑡 + ∫ 1 𝑒𝑡 𝑑𝑡 = ∫ 𝑒3𝑡−𝑡 𝑑𝑡 + ∫ 𝑒2𝑡−𝑡 𝑑𝑡 + ∫ 𝑑𝑡 + ∫ 𝑒−𝑡 𝑑𝑡 = ∫ 𝑒2𝑡 𝑑𝑡 + ∫ 𝑒𝑡 𝑑𝑡 + ∫ 𝑑𝑡 + ∫ 𝑒−𝑡 𝑑𝑡 = 𝑒2𝑡 + 𝑒𝑡 + 𝑡 − 𝑒−𝑡 + 𝐶 ∴ ∫ ቆ 𝑒3𝑡 + 3𝑒2𝑡 + 3𝑒𝑡 + 1 𝑒𝑡 ቇ 𝑑𝑡 = 𝑒2𝑡 + 𝑒𝑡 + 𝑡 − 𝑒−𝑡 + 𝐶
  • 30. 32. ∫ √𝑥 (𝑥 + 1 𝑥 ) 𝑑𝑥 = Solución: ∫ √𝑥 (𝑥 + 1 𝑥 ) 𝑑𝑥 = ∫ √𝑥 (𝑥 + 𝑥−1)𝑑𝑥 = ∫൫√𝑥 ∗ 𝑥 + √𝑥 ∗ 𝑥−1 ൯𝑑𝑥 = ∫ 𝑥 3 2 𝑑𝑥 + ∫ 𝑥− 1 2 𝑑𝑥 = 𝑥 3 2 +1 3 2 + 1 + 𝑥− 1 2 +1 − 1 2 + 1 + 𝐶 = 𝑥 5 2 5 2 + 𝑥 1 2 1 2 + 𝐶 = 2 5 𝑥 5 2 + 2𝑥 1 2 + 𝐶 ∴ ∫ √𝑥 (𝑥 + 1 𝑥 ) 𝑑𝑥 = 2 5 𝑥 5 2 + 2𝑥 1 2 + 𝐶
  • 31. 33. ∫(2𝑥 + 1)3 𝑑𝑥 Solución: Desarrollamos el binomio al cubo: ∫(2𝑥 + 1)3 𝑑𝑥 = ∫(8𝑥3 + 12𝑥2 + 6𝑥 + 1) 𝑑𝑥 Separando la integral: ∫(8𝑥3 + 12𝑥2 + 6𝑥 + 1) 𝑑𝑥 = ∫ 8𝑥3 𝑑𝑥 + ∫ 12𝑥2 𝑑𝑥 + ∫ 6𝑥 𝑑𝑥 + ∫ 𝑑𝑥 = 8 ∫ 𝑥3 𝑑𝑥 + 12 ∫ 𝑥2 𝑑𝑥 + 6 ∫ 𝑥 𝑑𝑥 + ∫ 𝑑𝑥 = 8 𝑥4 4 + 12 𝑥3 3 + 6 𝑥2 2 + 𝑥 + 𝐶 = 2𝑥4 + 4𝑥3 + 3𝑥2 + 𝑥 + 𝐶 ∴ ∫(2𝑥 + 1)3 𝑑𝑥 = 2𝑥4 + 4𝑥3 + 3𝑥2 + 𝑥 + 𝐶
  • 32. ∫ 5𝑡2 + 7 𝑡 4 3 d𝑡 = ∫ 5𝑡2 𝑡 4 3 d𝑡 + ∫ 7 d𝑡 𝑡 4 3 34. ∫ 5𝑡2 + 7 𝑡 4 3 d𝑡 Solución: = 5 ∫ 𝑡2− 4 3 d𝑡 + 7 ∫ 𝑡− 4 3𝑑𝑡 = 5 ∫ 𝑡 2 3 d𝑡 + 7 ∫ 𝑡− 4 3𝑑𝑡 = 5 𝑡 2 3+1 2 3 + 1 + 7 𝑡− 4 3+1 − 4 3 + 1 + 𝐶 = 5 𝑡 5 3 5 3 + 7 𝑡− 1 3 − 1 3 + 𝐶 = 3 𝑡 5 3 − 21 1 𝑡 1 3 + 𝐶 ∴ ∫ 5𝑡2 + 7 𝑡 4 3 d𝑡 = 3 𝑡 5 3 − 21 1 𝑡 1 3 + 𝐶
  • 33. 35. ∫ 𝑥4 𝐿𝑛(3𝑥)𝑑𝑥 Solucion: Integrando por partes, se tiene: 𝑢 = 𝐿𝑛(3𝑥) → 𝑑𝑢 = 1 3𝑥 3𝑑𝑥 = 1 𝑥 𝑑𝑥 𝑣 = 𝑥5 5 → 𝑑𝑣 = 𝑥4 ∫ 𝑥4 𝐿𝑛(3𝑥)𝑑𝑥 = 𝑥5 5 𝐿𝑛(3𝑥) − ∫ 𝑥5 5 ∗ 1 𝑥 𝑑𝑥 = 𝑥5 5 𝐿𝑛(3𝑥) − 1 5 ∫ 𝑥4 𝑑𝑥 = 𝑥5 5 𝐿𝑛(3𝑥) − 1 5 ቆ 𝑥5 5 ቇ + 𝐶 = 𝑥5 5 𝐿𝑛(3𝑥) − 𝑥5 25 + 𝐶 ∫ ∴ 𝑥4 𝐿𝑛(3𝑥)𝑑𝑥 = 𝑥5 5 𝐿𝑛(3𝑥) − 𝑥5 25 + 𝐶
  • 34. ∴ ∫ 𝑡𝑎𝑛6(𝑥)𝑑𝑥 = 𝑡𝑎𝑛5 (𝑥) 5 − 𝑡𝑎𝑛3(𝑥) 3 + tan(𝑥) − 𝑥 + 𝐶 36. ∫ 𝑡𝑎𝑛6(𝑥)𝑑𝑥 Solucion: ∫ 𝑡𝑎𝑛6(𝑥)𝑑𝑥 = ∫ 𝑡𝑎𝑛2 (𝑥) ∗ 𝑡𝑎𝑛4(𝑥)𝑑𝑥 = ∫(𝑠𝑒𝑐2(𝑥) − 1)𝑡𝑎𝑛4 (𝑥) 𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑒𝑐2 (𝑥)𝑡𝑎𝑛4 (𝑥) 𝑑𝑥 − ∫ 𝑡𝑎𝑛4(𝑥) 𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑒𝑐2 (𝑥)𝑡𝑎𝑛4 (𝑥) 𝑑𝑥 − ∫ 𝑡𝑎𝑛2(𝑥) 𝑡𝑎𝑛2(𝑥)𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑒𝑐2 (𝑥)𝑡𝑎𝑛4 (𝑥) 𝑑𝑥 − ∫(𝑠𝑒𝑐2(𝑥) − 1) 𝑡𝑎𝑛2(𝑥)𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑒𝑐2 (𝑥)𝑡𝑎𝑛4 (𝑥) 𝑑𝑥 − ∫ 𝑠𝑒𝑐2(𝑥)𝑡𝑎𝑛2(𝑥) 𝑑𝑥 + ∫ 𝑡𝑎𝑛2(𝑥)𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑒𝑐2 (𝑥)𝑡𝑎𝑛4 (𝑥) 𝑑𝑥 − ∫ 𝑠𝑒𝑐2(𝑥)𝑡𝑎𝑛2(𝑥) 𝑑𝑥 + ∫ 𝑡𝑎𝑛2(𝑥)𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑒𝑐2 (𝑥)𝑡𝑎𝑛4 (𝑥) 𝑑𝑥 − ∫ 𝑠𝑒𝑐2(𝑥)𝑡𝑎𝑛2(𝑥) 𝑑𝑥 + ∫(𝑠𝑒𝑐2(𝑥) − 1)𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑒𝑐2 (𝑥)𝑡𝑎𝑛4 (𝑥) 𝑑𝑥 − ∫ 𝑠𝑒𝑐2(𝑥)𝑡𝑎𝑛2(𝑥) 𝑑𝑥 + ∫ 𝑠𝑒𝑐2(𝑥)𝑑𝑥 − ∫ 𝑑𝑥 Para la primera integral hacemos: 𝑢 = tan(𝑥) → 𝑑𝑢 = 𝑠𝑒𝑐2(𝑥)𝑑𝑥 Para la segunda integral hacemos: 𝑧 = tan(𝑥) → 𝑑𝑧 = 𝑠𝑒𝑐2(𝑥)𝑑𝑥 Sustituimos: = ∫ 𝑢4 𝑑𝑢 − ∫ 𝑧2 𝑑𝑧 + ∫ 𝑠𝑒𝑐2(𝑥)𝑑𝑥 − ∫ 𝑑𝑥 = 𝑢5 5 − 𝑧3 3 + tan(𝑥) − 𝑥 + 𝐶 = 𝑡𝑎𝑛5 (𝑥) 5 − 𝑡𝑎𝑛3(𝑥) 3 + tan(𝑥) − 𝑥 + 𝐶
  • 35. ∴ ∫ 𝑠𝑒𝑛3(𝑥)𝑑𝑥 = − cos(𝑥) + cos3 (𝑥) 3 + 𝑐 37. ∫ 𝑠𝑒𝑛3(𝑥)𝑑𝑥 Solucion: ∫ 𝑠𝑒𝑛3(𝑥)𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑒𝑛2 (𝑥) ∗ 𝑠𝑒𝑛(𝑥) 𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑒𝑛2 (𝑥) ∗ 𝑠𝑒𝑛(𝑥) 𝑑𝑥 = ∫൫1 − 𝑐𝑜𝑠2(𝑥)൯ ∗ 𝑠𝑒𝑛(𝑥) 𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑒𝑛(𝑥) 𝑑𝑥 − ∫ 𝑐𝑜𝑠2(𝑥) ∗ 𝑠𝑒𝑛(𝑥)𝑑𝑥 Para la segunda integral hacemos: 𝑢 = cos 𝑥 → 𝑑𝑢 = −𝑠𝑒𝑛(𝑥)𝑑𝑥 = ∫ 𝑠𝑒𝑛(𝑥) 𝑑𝑥 + ∫ 𝑐𝑜𝑠2(𝑥) ∗ (−𝑠𝑒𝑛(𝑥)𝑑𝑥) = ∫ 𝑠𝑒𝑛(𝑥) 𝑑𝑥 + ∫ 𝑢2 𝑑𝑢 = − cos(𝑥) + 𝑢3 3 + 𝑐 = − cos(𝑥) + cos3 (𝑥) 3 + 𝑐
  • 36. ∴ ∫ ln(cos 𝑥) tan 𝑥𝑑𝑥 = − ln2 (cos 𝑥) 2 + 𝐶 ∴ ∫ 𝑑𝑥 cos2 𝑥 ඥ1 + tan 𝑥 = 2ඥ1 + tan 𝑥 + 𝐶 38. ∫ ln(cos 𝑥) tan 𝑥𝑑𝑥 Solucion: Mediante el método de sustitución: Sea: 𝑢 = ln(cos 𝑥) → 𝑑𝑢 = −𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑐𝑜𝑠 𝑥 𝑑𝑥 = − tan 𝑥 𝑑𝑥 → − 𝑑𝑢 = tan 𝑥 𝑑𝑥 Sustituimos: ∫ ln(cos 𝑥) tan 𝑥 𝑑𝑥 = − ∫ 𝑢 𝑑𝑢 = − 𝑢2 2 + 𝐶 = − ln2 (cos 𝑥) 2 + 𝐶 39. ∫ 𝑑𝑥 cos2 𝑥 √1 + tan 𝑥 Solucion: Mediante el método de sustitución: Sea: 𝑢 = 1 + tan 𝑥 → 𝑑𝑢 = sec2 𝑥 𝑑𝑥 ∫ 𝑑𝑥 cos2 𝑥 √1 + tan 𝑥 = ∫ sec2 𝑥 𝑑𝑥 √1 + tan 𝑥 Sustituimos: ∫ sec2 𝑥 𝑑𝑥 √1 + tan 𝑥 = ∫ 𝑑𝑢 √𝑢 = ∫ 𝑢− 1 2 𝑑𝑢 = 𝑢 1 2 1 2 + 𝐶 = 2√1 + tan 𝑥 + 𝐶
  • 37. ∴ ∫ 1 − 𝑥 ln 𝑥 𝑥 𝑒𝑥 𝑑𝑥 = ln 𝑥 𝑒𝑥 + 𝐶 ∴ ∫ 𝑠𝑒𝑛 2𝑥 ඥ1 − cos 2𝑥 𝑑𝑥 = 2ඥ1 − cos 2𝑥 + 𝐶 40. ∫ 1 − 𝑥 ln 𝑥 𝑥 𝑒𝑥 𝑑𝑥 Solucion: Multiplicamos por 𝑒𝑥 numerador y denominador ∫ 1 − 𝑥 ln 𝑥 𝑥 𝑒𝑥 𝑑𝑥 𝑒𝑥 𝑒𝑥 = ∫ 𝑒𝑥 − 𝑒𝑥 𝑥 ln 𝑥 𝑥 𝑒2𝑥 𝑑𝑥 Mediante el método de sustitución: Sea: 𝑢 = ln 𝑥 𝑒𝑥 → 𝑑𝑢 = 𝑒𝑥∗ 1 𝑥 −ln 𝑥 𝑒𝑥 𝑒2𝑥 𝑑𝑥 = 𝑒𝑥 𝑥 − 𝑒𝑥 ln 𝑥 𝑒2𝑥 𝑑𝑥 = 𝑒𝑥 − 𝑒𝑥 ln 𝑥 𝑥 𝑒2𝑥 𝑑𝑥 = 𝑒𝑥 − 𝑒𝑥 ln 𝑥 𝑥 𝑒2𝑥 𝑑𝑥 Sustituimos: ∫ 𝑒𝑥 − 𝑒𝑥 𝑥 ln 𝑥 𝑥 𝑒2𝑥 𝑑𝑥 = ∫ 𝑑𝑢 = 𝑢 + 𝐶 = ln 𝑥 𝑒𝑥 + 𝐶 41. ∫ 𝑠𝑒𝑛 2𝑥 √1 − cos 2𝑥 𝑑𝑥 Solucion: Mediante el método de sustitución: Sea: 𝑢 = 1 − cos 2𝑥 → 𝑑𝑢 = 𝑠𝑒𝑛 2𝑥 𝑑𝑥 Sustituimos: ∫ 𝑠𝑒𝑛 2𝑥 √1 − cos 2𝑥 𝑑𝑥 = ∫ 𝑑𝑢 √𝑢 = ∫ 𝑢− 1 2 𝑑𝑢 = 𝑢 1 2 1 2 + 𝐶 = 2√1 − cos 2𝑥 + 𝐶
  • 38. 42. ∫ 𝑑𝑥 𝑠𝑒𝑛2𝑥 ඥ−1 + 𝑐𝑜𝑡𝑔 𝑥 3 Solucion: Mediante el método de sustitución: Sea: 𝑢 = 𝑐𝑜𝑡𝑔 𝑥 − 1 → 𝑑𝑢 = −𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐2 𝑥 𝑑𝑥 = − 1 𝑠𝑒𝑛2𝑥 𝑑𝑥 → −𝑑𝑢 = 1 𝑠𝑒𝑛2𝑥 𝑑𝑥 Sustituimos: ∫ 𝑑𝑥 𝑠𝑒𝑛2𝑥 ඥ−1 + 𝑐𝑜𝑡𝑔 𝑥 3 = − ∫ 𝑑𝑢 √ 𝑢 3 = − ∫ 𝑢− 1 3𝑑𝑢 = − 𝑢 2 3 2 3 + 𝑐1 = − 3 2 𝑢 2 3 + 𝑐1 = − 3 2 (𝑐𝑜𝑡𝑔 𝑥 − 1 ) 2 3 + 𝐶 ∫ 𝑑𝑥 𝑠𝑒𝑛2𝑥 ඥ−1 + 𝑐𝑜𝑡𝑔 𝑥 3 = − 3 2 (𝑐𝑜𝑡𝑔 𝑥 − 1 ) 2 3 + 𝐶
  • 39. 43. ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑒tan2 𝑥 cos3 𝑥 𝑑𝑥 Solucion: Mediante el método de sustitución: Sea: 𝑢 = 𝑒tan2 𝑥 → 𝑑𝑢 = 𝑒tan2 𝑥 2 tan 𝑥 sec2 𝑥 𝑑𝑥 → 𝑑𝑢 2 = 𝑒tan2 𝑥 𝑠𝑒𝑛 𝑥 cos 𝑥 1 cos2 𝑥 𝑑𝑥 → 𝑑𝑢 2 = 𝑒tan2 𝑥 𝑠𝑒𝑛 𝑥 cos3 𝑥 𝑑𝑥 Sustituimos: ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑒tan2 𝑥 𝑑𝑥 cos3 𝑥 = 1 2 ∫ 𝑑𝑢 = 1 2 𝑢 + 𝑐1 = 1 2 𝑒tan2 𝑥 + 𝐶 ∴ ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑒tan2 𝑥 𝑑𝑥 cos3 𝑥 = 1 2 𝑒tan2 𝑥 + 𝐶
  • 40. 44. ∫ 𝑒arctan 𝑥 + 𝑥 ln(𝑥2 + 1) + 1 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 Solucion: Separando la integral: ∫ 𝑒arctan 𝑥 + ln(𝑥2 + 1) + 1 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 = ∫ 𝑒arctan 𝑥 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 + ∫ 𝑥 ln(𝑥2 + 1) 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 + ∫ 1 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 Para la primera integral hacemos: 𝑢 = 𝑒arctan 𝑥 → 𝑑𝑢 = 1 1+𝑥2 𝑑𝑥 Para la segunda integral hacemos: 𝑧 = ln(𝑥2 + 1) → 𝑑𝑧 = 2𝑥 1+𝑥2 𝑑𝑥 → 𝑑𝑧 2 = 𝑥 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 Sustituimos: ∫ 𝑒arctan 𝑥 + ln(𝑥2 + 1) + 1 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 = ∫ 𝑢 𝑑𝑢 + ∫ 𝑧 𝑑𝑧 2 + arctan 𝑥 + 𝑐3 = 𝑢2 2 + 𝑐1 + 1 2 𝑧2 2 + 𝑐2 + arctan 𝑥 + 𝑐3 = 𝑒arctan2 𝑥 2 + 1 4 ln2(𝑥2 + 1) + arctan 𝑥 + 𝐶 ∴ ∫ 𝑒arctan𝑥 + 𝑥 ln(𝑥2 + 1) + 1 1 + 𝑥2 𝑑𝑥 = 𝑒arctan2 𝑥 2 + 1 4 ln2(𝑥2 + 1) + arctan 𝑥 + 𝐶
  • 41. 45. ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) 𝑑𝑥 Solucion: Integrando por partes, se tiene: 𝑢 = ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) → 𝑑𝑢 = cos 𝑥 1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥 𝑣 = − cos 𝑥 → 𝑑𝑣 = 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥 Luego, ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) 𝑑𝑥 = −cos 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) − ∫ − cos 𝑥 cos 𝑥 1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥 = −cos 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) + ∫ cos2 𝑥 1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥 = −cos 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) + ∫ 1 − 𝑠𝑒𝑛2 𝑥 1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥 = −cos 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) + ∫ (1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥)(1 − 𝑠𝑒𝑛 𝑥) 1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥 = −cos 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) + ∫(1 − 𝑠𝑒𝑛 𝑥) 𝑑𝑥 = −cos 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) + ∫ 𝑑𝑥 − ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥 = −cos 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) + 𝑥 + 𝑐1 − (− cos 𝑥) + 𝑐2 = −cos 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) + 𝑥 + cos 𝑥 + 𝐶 ∴ ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) 𝑑𝑥 = −cos 𝑥 ln(1 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥) + 𝑥 + cos 𝑥 + 𝐶
  • 42. 𝑧 √2 𝑥 ඥ𝑥2 − 2 √2 tan 𝑧 = ඥ𝑥2 − 2 √2 sec 𝑧 = 𝑥 → 𝑑𝑥 = √2 sec 𝑧 tan 𝑧 𝑑𝑧 46. ∫ 𝑑𝑥 (𝑥2 − 1)√𝑥2 − 2 Solucion: Mediante sustitución trigonométrica: Sustituimos: ∫ 𝑑𝑥 (𝑥2 − 1)√𝑥2 − 2 = ∫ √2 sec 𝑧 tan 𝑧 𝑑𝑧 (2 sec 𝑧 − 1)√2 tan 𝑧 = ∫ sec 𝑧 𝑑𝑧 (2 sec 𝑧 − 1) = ∫ sec 𝑧 𝑑𝑧 2 (tan2 𝑧 + 1) − 1 = ∫ sec 𝑧 𝑑𝑧 2 tan2 𝑧 + 1 = ∫ 1 cos 𝑧 𝑑𝑧 2 𝑠𝑒𝑛2 𝑧 cos2 𝑧 + 1 = ∫ 1 cos 𝑧 𝑑𝑧 2𝑠𝑒𝑛2 𝑧 + cos2 𝑧 cos2 𝑧 = ∫ cos 𝑧 𝑑𝑧 2𝑠𝑒𝑛2 𝑧 + cos2 𝑧 = ∫ cos 𝑧 𝑑𝑧 2𝑠𝑒𝑛2 𝑧 + 1 − 𝑠𝑒𝑛2𝑧 = ∫ cos 𝑧 𝑑𝑧 1 + 𝑠𝑒𝑛2𝑧 Sea: 𝑢 = 𝑠𝑒𝑛 𝑧 → 𝑑𝑢 = cos 𝑧 𝑑𝑧
  • 43. 𝑧 √3 ඥ(𝑢 + 2)2 − 3 tan 𝑧 = ඥ(𝑢 + 2)2 − 3 √3 → ඥ(𝑢 + 2)2 − 3 = √3 tan 𝑧 sec 𝑧 = 𝑢 + 2 √3 → 𝑢 = √3 sec 𝑧 − 2 → 𝑑𝑢 = √3 sec 𝑧 tan 𝑧 𝑑𝑧 Sustituimos ∫ cos 𝑧 𝑑𝑧 1 + 𝑠𝑒𝑛2𝑧 = ∫ 𝑑𝑢 1 + 𝑢2 = arctan 𝑢 + 𝐶 = arctan 𝑠𝑒𝑛 𝑧 + 𝐶 = arctan ቆ √𝑥2 − 2 𝑥 ቇ +𝐶 ∴ ∫ 𝑑𝑥 (𝑥2 − 1)√𝑥2 − 2 = arctan ቆ √𝑥2 − 2 𝑥 ቇ +𝐶 47. ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 √cos2 𝑥 + 4 cos 𝑥 + 1 𝑑𝑥 Solucion: Mediante el método se sustitución: Sea: 𝑢 = cos 𝑥 → 𝑑𝑢 = −𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥 → −𝑑𝑢 = 𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑥 Sustituimos: ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 √cos2 𝑥 + 4 cos 𝑥 + 1 𝑑𝑥 = − ∫ 𝑑𝑢 √𝑢2 + 4𝑢 + 1 Hacemos completacion de cuadrados: − ∫ 𝑑𝑢 √𝑢2 + 4𝑢 + 1 = − ∫ 𝑑𝑢 ඥ(𝑢 + 2)2 − 3 Utilizamos sustitución trigonométrica: Sustituimos:
  • 44. − ∫ 𝑑𝑢 ඥ(𝑢 + 2)2 − 3 = − ∫ √3 sec 𝑧 tan 𝑧 𝑑𝑧 √3 tan 𝑧 = − ∫ sec 𝑧 𝑑𝑧 = − ln | sec 𝑧 + tan 𝑧| + 𝐶 = − ln | 𝑢 + 2 √3 + ඥ(𝑢 + 2)2 − 3 √3 | + 𝐶 = − ln | cos 𝑥 + 2 √3 + ඥ(cos 𝑥 + 2)2 − 3 √3 | + 𝐶 ∴ ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑥 √cos2 𝑥 + 4 cos 𝑥 + 1 𝑑𝑥 = − ln | cos 𝑥 + 2 √3 + ඥ(cos 𝑥 + 2)2 − 3 √3 | + 𝐶 48. ∫ 3 cos 𝑥 (𝑠𝑒𝑛 𝑥 + 1)(4 − 𝑠𝑒𝑛2𝑥) 𝑑𝑥 Solucion: Mediante el método se sustitución: Sea: 𝑢 = 𝑠𝑒𝑛 𝑥 → 𝑑𝑢 = cos 𝑥 𝑑𝑥 Sustituimos: ∫ 3 cos 𝑥 (𝑠𝑒𝑛 𝑥 + 1)(4 − 𝑠𝑒𝑛2𝑥) 𝑑𝑥 = ∫ 3𝑑𝑢 (𝑢 + 1)(4 − 𝑢2) = ∫ 3𝑑𝑢 (𝑢 + 1)(2 − 𝑢)(2 + 𝑢) Descomponemos por fracciones parciales: 3 (𝑢 + 1)(2 − 𝑢)(2 + 𝑢) = 𝐴 𝑢 + 1 + 𝐵 2 − 𝑢 + 𝐶 2 + 𝑢 = 𝐴(2 − 𝑢)(2 + 𝑢) + 𝐵(𝑢 + 1)(2 + 𝑢) + 𝐶(𝑢 + 1)(2 − 𝑢) (𝑢 + 1)(2 − 𝑢)(2 + 𝑢) Igualando numeradores, se tiene:
  • 45. Si 𝑢 = −1 → 3 = 𝐴 (3)(1) → 𝐴 = 1 Si 𝑢 = 2 → 3 = 𝐵(3)(4) → 𝐵 = 1 4 Si 𝑢 = −2 → 3 = 𝐶(−1)(4) → 𝐶 = − 3 4 Luego, ∫ 3 cos 𝑥 (𝑠𝑒𝑛 𝑥 + 1)(4 − 𝑠𝑒𝑛2𝑥) 𝑑𝑥 = ∫ ( 𝐴 𝑢 + 1 + 𝐵 2 − 𝑢 + 𝐶 2 + 𝑢 ) 𝑑𝑢 = ∫ ( 1 𝑢 + 1 + 1 4 2 − 𝑢 + − 3 4 2 + 𝑢 ) 𝑑𝑢 = ∫ 𝑑𝑢 𝑢 + 1 + 1 4 ∫ 𝑑𝑢 2 − 𝑢 − 3 4 ∫ 𝑑𝑢 2 + 𝑢 Para la primera integral hacemos: 𝑧 = 𝑢 + 1 → 𝑑𝑧 = 𝑑𝑢 Para la segunda integral hacemos: 𝑡 = 2 − 𝑢 → 𝑑𝑡 = −𝑑𝑢 → −𝑑𝑡 = 𝑑𝑢 Para la tercera integral hacemos: 𝑝 = 2 + 𝑢 → 𝑑𝑧 = 𝑑𝑢 𝑆𝑢𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑖𝑚𝑜𝑠: = ∫ 𝑑𝑢 𝑧 + 1 4 ∫ −𝑑𝑡 𝑡 − 3 4 ∫ 𝑑𝑝 𝑝 = ln |𝑧| + 𝑐1 − 1 4 ln |𝑡| + 𝑐2 − 3 4 ln |𝑝| + 𝑐3 = ln |𝑢 + 1| − 1 4 ln |2 − 𝑢| − 3 4 ln |2 + 𝑢| + 𝐶 = ln |𝑠𝑒𝑛 𝑥 + 1| − 1 4 ln |2 − 𝑠𝑒𝑛 𝑥| − 3 4 ln |2 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥| + 𝐶 ∴ ∫ 3 cos 𝑥 (𝑠𝑒𝑛 𝑥 + 1)(4 − 𝑠𝑒𝑛2𝑥) 𝑑𝑥 = ln |𝑠𝑒𝑛 𝑥 + 1| − 1 4 ln |2 − 𝑠𝑒𝑛 𝑥| − 3 4 ln |2 + 𝑠𝑒𝑛 𝑥| + 𝐶
  • 46. 𝑧 1 tan 𝑧 = 𝑥 − 1 → 𝑥 = tan 𝑧 + 1 → 𝑑𝑥 = sec2 𝑧 𝑑𝑧 sec 𝑧 = ඥ(𝑥 − 1)2 + 1 𝑥 − 1 49. ∫ 4𝑥 + 5 (𝑥2 − 2𝑥 + 2) 3 2 𝑑𝑥 Solucion: Hacemos completacion de cuadrados: ∫ 4𝑥 + 5 (𝑥2 − 2𝑥 + 2) 3 2 𝑑𝑥 = ∫ 4𝑥 + 5 [ඥ(𝑥 − 1)2 + 1] 3 Sustituimos: ∫ 4𝑥 + 5 [ඥ(𝑥 − 1)2 + 1] 3 𝑑𝑥 = ∫ 4(tan 𝑧 + 1) + 5 [sec 𝑧]3 sec2 𝑧 𝑑𝑧 = ∫ 4 tan 𝑧 + 9 𝑠𝑒𝑐 𝑧 𝑑𝑧 = 4 ∫ tan 𝑧 𝑠𝑒𝑐 𝑧 𝑑𝑧 + ∫ 9 𝑠𝑒𝑐 𝑧 𝑑𝑧 = 4 ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑧 cos 𝑧 1 cos 𝑧 𝑑𝑧 + 9 ∫ 1 1 cos 𝑧 𝑑𝑧 = 4 ∫ 𝑠𝑒𝑛 𝑧 𝑑𝑧 + 9 ∫ cos 𝑧 𝑑𝑧 = −4 cos 𝑧 + 9𝑠𝑒𝑛 𝑧 + 𝐶 = −4 cos 1 ඥ(𝑥 − 1)2 + 1 + 9𝑠𝑒𝑛 𝑥 − 1 ඥ(𝑥 − 1)2 + 1 + 𝐶 ∴ ∫ 4𝑥 + 5 (𝑥2 − 2𝑥 + 2) 3 2 𝑑𝑥 = −4 cos 1 ඥ(𝑥 − 1)2 + 1 + 9𝑠𝑒𝑛 𝑥 − 1 ඥ(𝑥 − 1)2 + 1 + 𝐶
  • 47. 50. ∫ 𝑑𝑥 𝑥൫√1 + 𝑥 − 1൯ Solucion: Mediante el método de sustitución: Sea: 𝑢 = √1 + 𝑥 → 𝑥 = 𝑢2 − 1 𝑑𝑢 = 𝑑𝑥 2√1 + 𝑥 → 2√1 + 𝑥 𝑑𝑢 = 𝑑𝑥 Sustituimos: ∫ 𝑑𝑥 𝑥൫√1 + 𝑥 − 1൯ = ∫ 2√1 + 𝑥 𝑑𝑢 (𝑢2 − 1)(𝑢 − 1) = 2 ∫ 𝑢 𝑑𝑢 (𝑢2 − 1)(𝑢 − 1) = 2 ∫ 𝑢 𝑑𝑢 (𝑢 + 1)(𝑢 − 1)2 Descomponemos por fracciones parciales: 𝑢 (𝑢 + 1)(𝑢 − 1)2 = 𝐴 𝑢 + 1 + 𝐵 𝑢 − 1 + 𝐶 (𝑢 − 1)2 = 𝐴(𝑢 − 1)2 + 𝐵(𝑢 + 1)(𝑢 − 1) + 𝐶(𝑢 + 1) (𝑢 + 1)(𝑢 − 1)2 Igualando los numeradores, se tiene: Si 𝑢 = −1 → −1 = 𝐴 (4) → 𝐴 = − 1 4 Si 𝑢 = 1 → 1 = 𝐶 (2) → 𝐶 = 1 2 Si 𝑢 = 0 → 0 = 𝐴(−1)2 + 𝐵(1)(−1) + 𝐶 → 𝐵 = 𝐴 + 𝐶 = − 1 4 + 1 2 → 𝐵 = 1 4 Luego, 𝑢 (𝑢 + 1)(𝑢 − 1)2 = − 1 4 𝑢 + 1 + 1 4 𝑢 − 1 + 1 2 (𝑢 − 1)2 ∫ 𝑑𝑥 𝑥൫√1 + 𝑥 − 1൯ = 2 ∫ ( − 1 4 𝑢 + 1 + 1 4 𝑢 − 1 + 1 2 (𝑢 − 1)2 ) 𝑑𝑢
  • 48. = − 1 2 ∫ 𝑑𝑢 𝑢 + 1 + 1 2 ∫ 𝑑𝑢 𝑢 − 1 + ∫ 𝑑𝑢 (𝑢 − 1)2 Para la primera integral hacemos: 𝑡 = 𝑢 + 1 → 𝑑𝑡 = 𝑑𝑢 Para la segunda integral hacemos: 𝑝 = 𝑢 − 1 → 𝑑𝑝 = 𝑑𝑢 Para la tercera integral hacemos: 𝑣 = 𝑢 − 1 → 𝑑𝑣 = 𝑑𝑢 = − 1 2 ∫ 𝑑𝑡 𝑡 + 1 2 ∫ 𝑑𝑝 𝑝 + ∫ 𝑑𝑣 𝑣2 = − 1 2 ∫ 𝑑𝑡 𝑡 + 1 2 ∫ 𝑑𝑝 𝑝 + ∫ 𝑣−2 𝑑𝑣 = − 1 2 ln |𝑡| + 𝑐1 + 1 2 ln |𝑝| + 𝑐2 + 1 2 𝑣−1 −1 + 𝑐3 = − 1 2 ln |𝑢 + 1 | + 1 2 ln |𝑢 − 1 | − 1 (𝑢 − 1) + 𝑐4 = − 1 2 ln |√1 + 𝑥 + 1 | + 1 2 ln |√1 + 𝑥 − 1 | − 1 (√1 + 𝑥 − 1) + 𝐶 ∴ ∫ 𝑑𝑥 𝑥൫√1 + 𝑥 − 1൯ = − 1 2 ln |√1 + 𝑥 + 1 | + 1 2 ln |√1 + 𝑥 − 1 | − 1 (√1 + 𝑥 − 1) + 𝐶 51. ∫ 𝑥 ln 𝑥 𝑑𝑥 √1 − 𝑥2 Solucion: Integrando por partes, se tiene: 𝑢 = 𝑙𝑛 𝑥 → 𝑑𝑢 = 1 𝑥 𝑑𝑥 𝑑𝑣 = 𝑥 (1 − x2) 1 2 𝑑𝑥 → 𝑣 = ∫ 𝑥 (1 − x2) 1 2 𝑑𝑥 Para hallar v, Hacemos 𝑧 = 1 − 𝑥2 → 𝑑𝑧 = −2𝑥𝑑𝑥 → −2𝑑𝑧 = 𝑥𝑑𝑥 𝑑𝑣 = 𝑥 (1 − x2) 1 2 𝑑𝑥 → 𝑣 = ∫ −2𝑑𝑧 𝑧 1 2 = −2 ∫ 𝑧− 1 2 𝑑𝑢 = −2 𝑧 1 2 1 2 = −(1 − x2) 1 2 Luego,
  • 49. ∫ 𝑥 ln 𝑥 𝑑𝑥 √1 − 𝑥2 = −(1 − x2) 1 2 ln 𝑥 − ∫ −(1 − x2) 1 2 1 𝑥 𝑑𝑥 = −(1 − x2) 1 2 ln 𝑥 + ∫ √1 − x2 𝑥 𝑑𝑥 Sea: 𝑢2 = 1 − 𝑥2 → 𝑥2 = 1 − 𝑢2 → 𝑢 = √1 − 𝑥2 → 2𝑢 𝑑𝑢 = −2𝑥𝑑𝑥 → 𝑢 𝑑𝑢 = −𝑥 𝑑𝑥 → 𝑢 𝑑𝑢 −𝑥 = 𝑑𝑥 = −(1 − x2) 1 2 ln 𝑥 + ∫ 𝑢 𝑥 𝑢 𝑑𝑢 −𝑥 = −(1 − x2) 1 2 ln 𝑥 − ∫ 𝑢2 𝑥2 𝑑𝑢 = −(1 − x2) 1 2 ln 𝑥 + ∫ −𝑢2 + 1 − 1 1 − 𝑢2 𝑑𝑢 = −(1 − x2) 1 2 ln 𝑥 + ∫ 1 − 𝑢2 1 − 𝑢2 𝑑𝑢 − ∫ 1 1 − 𝑢2 𝑑𝑢 = −(1 − x2) 1 2 ln 𝑥 + ∫ 𝑑𝑢 − ∫ 1 1 − 𝑢2 𝑑𝑢 = −(1 − x2) 1 2 ln 𝑥 + 𝑢 + 𝑐1 − 1 2 ln | 𝑢 + 1 𝑢 − 1 | + 𝑐2 = −(1 − x2) 1 2 ln 𝑥 + 𝑢 + 𝑐1 − 1 2 ln | 𝑢 + 1 𝑢 − 1 | + 𝑐2 = −(1 − x2) 1 2 ln 𝑥 + ඥ1 − x2 − 1 2 ln | √1 − x2 + 1 √1 − x2 − 1 | + 𝐶 ∴ ∫ 𝑥 ln 𝑥 𝑑𝑥 √1 − 𝑥2 = −(1 − x2) 1 2 ln 𝑥 + ඥ1 − x2 − 1 2 ln | √1 − x2 + 1 √1 − x2 − 1 | + 𝐶