¿ayuda como se resuelve esta integral?

∫((100-64x)/x)^(1/2)

ayuda por favor

Comments

  • Hola,

    ∫ √[(100 - 64x) /x] dx =

    podemos escribir la integranda como:

    ∫ [√(100 - 64x) /√x] dx =

    luego multipliquemos y dividamos por √x:

    ∫ {[√(100 - 64x) √x] /(√x √x)} dx =

    (reescribiendo un único radical en el numerador)

    ∫ {√[(100 - 64x) x] /(√x)²} dx =

    ∫ {[√(100x - 64x²)] /x} dx =

    completemos el cuadrado dentro de la raíz sumando y restando 625/16 (= (25/4)²):

    ∫ { {√[(625/16) - (625/16) + 100x - 64x²]} /x} dx =

    ∫ { {√[(625 - 625 + 1600x - 1024x²)/16]} /x} dx =

    ∫ { {{√[625 - (1024x² - 1600x + 625)]} /4} /x} dx =

    (escribiendo el radicando como diferencia de dos cuadrados)

    ∫ { {√[25² - (32x - 25)²]} /(4x)} dx =

    (sustitución trigonométrica) sea:

    32x - 25 = 25senθ → senθ = (32x - 25)/25 ↔ θ = arcsen[(32x - 25)/25]

    32x = 25senθ + 25 = 25(senθ + 1)

    x = (1/32) 25(senθ + 1) = (25/32)(senθ + 1)

    dx = (25/32)cosθ dθ

    luego, sustituyendo:

    ∫ { {√[25² - (32x - 25)²]} /(4x)} dx = ∫ { {√[25² - (25senθ)²]} /[4 (25/32)(senθ +

    1)]} (25/32)cosθ dθ =

    ∫ {[√(25² - 25²sen²θ)] /[(25/8)(senθ + 1)]} (25/32)cosθ dθ =

    ∫ {√[25² (1 - sen²θ)]} {8 /[25(senθ + 1)]} (25/32)cosθ dθ =

    (aplicando la identidad 1 - sen²θ = cos²θ y simplificando)

    ∫ [√(25²cos²θ)] [1/(senθ + 1)] (1/4)cosθ dθ =

    ∫ 25cosθ [1/(senθ + 1)] (1/4)cosθ dθ =

    ∫ (25/4) [cos²θ /(senθ + 1)] dθ =

    (aplicando la identidad cos²θ = 1 - sen²θ)

    ∫ (25/4) [(1 - sen²θ) /(senθ + 1)] dθ =

    (factorizando el numerador y simplificando)

    ∫ (25/4) {[(1 - senθ)(1 + senθ)] /(senθ + 1)} dθ =

    ∫ (25/4)(1 - senθ) dθ =

    (partiendo en dos integrales y sacando las constantes)

    (25/4) ∫ dθ + (25/4) ∫ (- senθ) dθ =

    (25/4)θ + (25/4)cosθ + C

    recordemos que:

    θ = arcsen[(32x - 25)/25]

    senθ = (32x - 25)/25

    por lo tanto:

    cosθ = √(1 - sen²θ) = √{1 - [(32x - 25)/25]²} = √{1 - [(1024x² - 1600x + 625)/625]} =

    √{[625 - (1024x² - 1600x + 625)]/625} = √{[625 - 1024x² + 1600x - 625)]/625} =

    √[(1600x - 1024x²)/625] = (sacando 16) = √{[16(100x - 64x²)]/625} =

    4 [√(100x - 64x²)] /25

    luego, sustituyendo:

    (25/4)θ + (25/4)cosθ + C = (25/4)arcsen[(32x - 25)/25] + (25/4) {{4 [√(100x -

    64x²)]} /25} + C =

    (25/4)arcsen[(32x - 25)/25] + √(100x - 64x²)] + C

    el resultado es:

    (25/4)arcsen[(32x - 25)/25] + √(100x - 64x²) + C

    espero haber sido de ayuda

    ¡Saludos!

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