Applicare la formula: x(a+b)=xa+xb, dove a=1, b=x2, x=5 e a+b=1+x2
∫−2x+5+5x21dx
Passi intermedi
2
Riscrivere l'espressione −2x+5+5x21 all'interno dell'integrale in forma fattorizzata
∫5((x−51)2+2524)1dx
3
Applicare la formula: ∫bcadx=c1∫badx, dove a=1, b=(x−51)2+2524 e c=5
51∫(x−51)2+25241dx
4
Possiamo risolvere l'integrale ∫(x−51)2+25241dx applicando il metodo dell'integrazione per sostituzione (detto anche U-Substitution). Per prima cosa, dobbiamo identificare una sezione all'interno dell'integrale con una nuova variabile (chiamiamola u), che sostituita rende l'integrale più semplice. Vediamo che x−51 è un buon candidato per la sostituzione. Definiamo la variabile u e assegniamola alla parte prescelta
Ora, per riscrivere dx in termini di du, dobbiamo trovare la derivata di u. Dobbiamo calcolare du, e lo possiamo fare derivando l'equazione di cui sopra
du=dx
6
Sostituendo u e dx nell'integrale e semplificando
51∫u2+25241du
7
Applicare la formula: ∫a+b21dx=a1∫1+ab21dx, dove a=2524 e b=u
51⋅25241∫1+2524u21du
Passi intermedi
8
Semplificare l'espressione
245∫1+2425u21du
Passi intermedi
9
Risolvere l'integrale applicando la sostituzione v2=2425u2. Quindi, prendere la radice quadrata di entrambi i lati, semplificando si ha
v=245u
Passi intermedi
10
Ora, per riscrivere du in termini di dv, dobbiamo trovare la derivata di v. Dobbiamo calcolare dv, e lo possiamo fare derivando l'equazione di cui sopra
dv=245du
11
Isolare du nell'equazione precedente
245dv=du
Passi intermedi
12
Dopo aver sostituito tutto e semplificato, l'integrale dà come risultato
2424∫1+v21dv
13
Applicare la formula: ∫x2+bndx=bnarctan(bx)+C, dove b=1, x=v e n=1
2424arctan(v)
14
Applicare la formula: acb=cba, dove a=arctan(v), b=24 e c=24
2424arctan(v)
Passi intermedi
15
Sostituire v con il valore che gli abbiamo assegnato all'inizio: 245u
2424arctan(245u)
Passi intermedi
16
Sostituire u con il valore che gli abbiamo assegnato all'inizio: x−51
2424arctan(245(x−51))
17
Applicare la formula: x(xa+b)=a+bx, dove a=−1, b=x e x=5