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Cálculo Ejemplos
Paso 1
Escribe como una función.
Paso 2
La función puede obtenerse mediante el cálculo de la integral indefinida de la derivada .
Paso 3
Establece la integral para resolver.
Paso 4
Sea , donde . Entonces . Tenga en cuenta que ya que , es positiva.
Paso 5
Paso 5.1
Simplifica .
Paso 5.1.1
Simplifica cada término.
Paso 5.1.1.1
Combina y .
Paso 5.1.1.2
Usa la regla de la potencia para distribuir el exponente.
Paso 5.1.1.2.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 5.1.1.2.2
Aplica la regla del producto a .
Paso 5.1.1.3
Reescribe como .
Paso 5.1.1.3.1
Usa para reescribir como .
Paso 5.1.1.3.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 5.1.1.3.3
Combina y .
Paso 5.1.1.3.4
Cancela el factor común de .
Paso 5.1.1.3.4.1
Cancela el factor común.
Paso 5.1.1.3.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 5.1.1.3.5
Evalúa el exponente.
Paso 5.1.1.4
Eleva a la potencia de .
Paso 5.1.1.5
Cancela el factor común de .
Paso 5.1.1.5.1
Cancela el factor común.
Paso 5.1.1.5.2
Reescribe la expresión.
Paso 5.1.1.6
Reescribe como .
Paso 5.1.1.6.1
Usa para reescribir como .
Paso 5.1.1.6.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 5.1.1.6.3
Combina y .
Paso 5.1.1.6.4
Cancela el factor común de .
Paso 5.1.1.6.4.1
Cancela el factor común.
Paso 5.1.1.6.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 5.1.1.6.5
Evalúa el exponente.
Paso 5.1.2
Factoriza de .
Paso 5.1.2.1
Factoriza de .
Paso 5.1.2.2
Factoriza de .
Paso 5.1.2.3
Factoriza de .
Paso 5.1.3
Aplica la identidad pitagórica.
Paso 5.1.4
Reordena y .
Paso 5.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 5.2
Simplifica.
Paso 5.2.1
Combina y .
Paso 5.2.2
Eleva a la potencia de .
Paso 5.2.3
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 5.2.4
Suma y .
Paso 5.2.5
Combina y .
Paso 5.2.6
Eleva a la potencia de .
Paso 5.2.7
Eleva a la potencia de .
Paso 5.2.8
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 5.2.9
Suma y .
Paso 5.2.10
Reescribe como .
Paso 5.2.10.1
Usa para reescribir como .
Paso 5.2.10.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 5.2.10.3
Combina y .
Paso 5.2.10.4
Cancela el factor común de .
Paso 5.2.10.4.1
Cancela el factor común.
Paso 5.2.10.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 5.2.10.5
Evalúa el exponente.
Paso 6
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 7
Factoriza de .
Paso 8
Integra por partes mediante la fórmula , donde y .
Paso 9
Eleva a la potencia de .
Paso 10
Eleva a la potencia de .
Paso 11
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 12
Paso 12.1
Suma y .
Paso 12.2
Reordena y .
Paso 13
Mediante la identidad pitagórica, reescribe como .
Paso 14
Paso 14.1
Reescribe la exponenciación como un producto.
Paso 14.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 14.3
Reordena y .
Paso 15
Eleva a la potencia de .
Paso 16
Eleva a la potencia de .
Paso 17
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 18
Suma y .
Paso 19
Eleva a la potencia de .
Paso 20
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 21
Suma y .
Paso 22
Divide la única integral en varias integrales.
Paso 23
Dado que es constante con respecto a , mueve fuera de la integral.
Paso 24
La integral de con respecto a es .
Paso 25
Paso 25.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 25.2
Multiplica por .
Paso 26
Al resolver , obtenemos que = .
Paso 27
Multiplica por .
Paso 28
Simplifica.
Paso 29
Paso 29.1
Multiplica por .
Paso 29.2
Multiplica por .
Paso 30
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 31
Paso 31.1
Simplifica cada término.
Paso 31.1.1
Dibuja un triángulo en el plano con los vértices , y el origen. Entonces es el ángulo entre el eje x positivo y el rayo que comienza en el origen y pasa por . Por lo tanto, es .
Paso 31.1.2
Usa la regla de la potencia para distribuir el exponente.
Paso 31.1.2.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 31.1.2.2
Aplica la regla del producto a .
Paso 31.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 31.1.4
Reescribe como .
Paso 31.1.4.1
Usa para reescribir como .
Paso 31.1.4.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 31.1.4.3
Combina y .
Paso 31.1.4.4
Cancela el factor común de .
Paso 31.1.4.4.1
Cancela el factor común.
Paso 31.1.4.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 31.1.4.5
Evalúa el exponente.
Paso 31.1.5
Escribe como una fracción con un denominador común.
Paso 31.1.6
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 31.1.7
Reescribe como .
Paso 31.1.8
Las funciones tangente y arcotangente son inversas.
Paso 31.1.9
Combinar.
Paso 31.1.10
Simplifica el denominador.
Paso 31.1.10.1
Eleva a la potencia de .
Paso 31.1.10.2
Eleva a la potencia de .
Paso 31.1.10.3
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 31.1.10.4
Suma y .
Paso 31.1.11
Reescribe como .
Paso 31.1.11.1
Usa para reescribir como .
Paso 31.1.11.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 31.1.11.3
Combina y .
Paso 31.1.11.4
Cancela el factor común de .
Paso 31.1.11.4.1
Cancela el factor común.
Paso 31.1.11.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 31.1.11.5
Evalúa el exponente.
Paso 31.1.12
Mueve a la izquierda de .
Paso 31.1.13
Simplifica cada término.
Paso 31.1.13.1
Dibuja un triángulo en el plano con los vértices , y el origen. Entonces es el ángulo entre el eje x positivo y el rayo que comienza en el origen y pasa por . Por lo tanto, es .
Paso 31.1.13.2
Multiplica por .
Paso 31.1.13.3
Combina y simplifica el denominador.
Paso 31.1.13.3.1
Multiplica por .
Paso 31.1.13.3.2
Eleva a la potencia de .
Paso 31.1.13.3.3
Eleva a la potencia de .
Paso 31.1.13.3.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 31.1.13.3.5
Suma y .
Paso 31.1.13.3.6
Reescribe como .
Paso 31.1.13.3.6.1
Usa para reescribir como .
Paso 31.1.13.3.6.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 31.1.13.3.6.3
Combina y .
Paso 31.1.13.3.6.4
Cancela el factor común de .
Paso 31.1.13.3.6.4.1
Cancela el factor común.
Paso 31.1.13.3.6.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 31.1.13.3.6.5
Evalúa el exponente.
Paso 31.1.13.4
Usa la regla de la potencia para distribuir el exponente.
Paso 31.1.13.4.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 31.1.13.4.2
Aplica la regla del producto a .
Paso 31.1.13.4.3
Aplica la regla del producto a .
Paso 31.1.13.5
Simplifica el numerador.
Paso 31.1.13.5.1
Eleva a la potencia de .
Paso 31.1.13.5.2
Reescribe como .
Paso 31.1.13.5.2.1
Usa para reescribir como .
Paso 31.1.13.5.2.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 31.1.13.5.2.3
Combina y .
Paso 31.1.13.5.2.4
Cancela el factor común de .
Paso 31.1.13.5.2.4.1
Cancela el factor común.
Paso 31.1.13.5.2.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 31.1.13.5.2.5
Evalúa el exponente.
Paso 31.1.13.5.3
Multiplica por .
Paso 31.1.13.6
Eleva a la potencia de .
Paso 31.1.13.7
Cancela el factor común de y .
Paso 31.1.13.7.1
Factoriza de .
Paso 31.1.13.7.2
Cancela los factores comunes.
Paso 31.1.13.7.2.1
Factoriza de .
Paso 31.1.13.7.2.2
Cancela el factor común.
Paso 31.1.13.7.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 31.1.13.8
Escribe como una fracción con un denominador común.
Paso 31.1.13.9
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 31.1.13.10
Reescribe como .
Paso 31.1.13.11
Multiplica por .
Paso 31.1.13.12
Combina y simplifica el denominador.
Paso 31.1.13.12.1
Multiplica por .
Paso 31.1.13.12.2
Eleva a la potencia de .
Paso 31.1.13.12.3
Eleva a la potencia de .
Paso 31.1.13.12.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 31.1.13.12.5
Suma y .
Paso 31.1.13.12.6
Reescribe como .
Paso 31.1.13.12.6.1
Usa para reescribir como .
Paso 31.1.13.12.6.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 31.1.13.12.6.3
Combina y .
Paso 31.1.13.12.6.4
Cancela el factor común de .
Paso 31.1.13.12.6.4.1
Cancela el factor común.
Paso 31.1.13.12.6.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 31.1.13.12.6.5
Evalúa el exponente.
Paso 31.1.13.13
Combina con la regla del producto para radicales.
Paso 31.1.13.14
Las funciones tangente y arcotangente son inversas.
Paso 31.1.13.15
Multiplica por .
Paso 31.1.13.16
Combina y simplifica el denominador.
Paso 31.1.13.16.1
Multiplica por .
Paso 31.1.13.16.2
Eleva a la potencia de .
Paso 31.1.13.16.3
Eleva a la potencia de .
Paso 31.1.13.16.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 31.1.13.16.5
Suma y .
Paso 31.1.13.16.6
Reescribe como .
Paso 31.1.13.16.6.1
Usa para reescribir como .
Paso 31.1.13.16.6.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 31.1.13.16.6.3
Combina y .
Paso 31.1.13.16.6.4
Cancela el factor común de .
Paso 31.1.13.16.6.4.1
Cancela el factor común.
Paso 31.1.13.16.6.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 31.1.13.16.6.5
Evalúa el exponente.
Paso 31.1.14
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 31.1.15
Reordena los factores en .
Paso 31.1.16
Elimina los términos no negativos del valor absoluto.
Paso 31.2
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 31.3
Combina y .
Paso 31.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 31.5
Mueve a la izquierda de .
Paso 31.6
Cancela el factor común de .
Paso 31.6.1
Cancela el factor común.
Paso 31.6.2
Reescribe la expresión.
Paso 31.7
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 31.8
Cancela el factor común de .
Paso 31.8.1
Factoriza de .
Paso 31.8.2
Factoriza de .
Paso 31.8.3
Cancela el factor común.
Paso 31.8.4
Reescribe la expresión.
Paso 31.9
Combina y .
Paso 31.10
Combina y .
Paso 31.11
Multiplica .
Paso 31.11.1
Combina y .
Paso 31.11.2
Combina y .
Paso 31.12
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 31.13
Escribe cada expresión con un denominador común de , mediante la multiplicación de cada uno por un factor adecuado de .
Paso 31.13.1
Multiplica por .
Paso 31.13.2
Multiplica por .
Paso 31.14
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 31.15
Mueve a la izquierda de .
Paso 32
Reordena los términos.
Paso 33
La respuesta es la antiderivada de la función .