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Obtenga (a syte integial definida \( \left.\int_{-5}^{0}(3+\mid x+4)\right) d x \)

Ask by Malone Schmidt. in Colombia
Mar 16,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

Responder

El valor del integral definido es \( \frac{47}{2} \).

Solución

Dado el integral definido \[ \int_{-5}^{0}\left(3+\left|x+4\right|\right)dx, \] primero se debe notar que la función valor absoluto \(\left|x+4\right|\) cambia de definición en el punto en que \(x+4=0\), es decir, en \(x=-4\). Por ello, separamos el integral en dos intervalos: 1. Para \(x\) en \([-5,-4]\) se tiene \(x+4\leq0\), por lo que \(\left|x+4\right|=-(x+4)\). 2. Para \(x\) en \([-4,0]\) se tiene \(x+4\geq0\), por lo que \(\left|x+4\right|=x+4\). Así, escribimos el integral como: \[ \int_{-5}^{0}\left(3+\left|x+4\right|\right)dx = \int_{-5}^{-4}\left(3-(x+4)\right)dx + \int_{-4}^{0}\left(3+(x+4)\right)dx. \] ### Cálculo del primer integral Para \(x\) en \([-5, -4]\): \[ \int_{-5}^{-4}\left(3-(x+4)\right)dx = \int_{-5}^{-4}\left(3-x-4\right)dx = \int_{-5}^{-4}\left(-x-1\right)dx. \] Calculamos su antiderivada: \[ \int (-x-1)dx = -\frac{x^2}{2} - x + C. \] Evaluamos de \(x=-5\) a \(x=-4\): - En \(x=-4\): \[ -\frac{(-4)^2}{2} - (-4) = -\frac{16}{2} + 4 = -8+4 = -4. \] - En \(x=-5\): \[ -\frac{(-5)^2}{2} - (-5) = -\frac{25}{2} + 5 = -\frac{25}{2} + \frac{10}{2} = -\frac{15}{2}. \] La diferencia es: \[ \left[-4\right] - \left[-\frac{15}{2}\right] = -4 + \frac{15}{2} = \frac{-8+15}{2} = \frac{7}{2}. \] Por lo tanto, el valor del primer integral es \(\frac{7}{2}\). ### Cálculo del segundo integral Para \(x\) en \([-4, 0]\): \[ \int_{-4}^{0}\left(3+(x+4)\right)dx = \int_{-4}^{0}\left(x+7\right)dx. \] Calculamos su antiderivada: \[ \int (x+7)dx = \frac{x^2}{2} + 7x + C. \] Evaluamos de \(x=-4\) a \(x=0\): - En \(x=0\): \[ \frac{0^2}{2} + 7\cdot0 = 0. \] - En \(x=-4\): \[ \frac{(-4)^2}{2} + 7(-4)= \frac{16}{2} - 28 = 8 - 28 = -20. \] La diferencia es: \[ 0 - (-20) = 20. \] ### Sumando los resultados Finalmente, el integral total es: \[ \frac{7}{2} + 20 = \frac{7}{2} + \frac{40}{2} = \frac{47}{2}. \] Por lo tanto, el valor del integral definido es: \[ \frac{47}{2}. \]

Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional

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The Deep Dive

Para resolver la integral definida \( \int_{-5}^{0}(3+\mid x+4)\,dx \), primero necesitamos descomponer la función en los límites de la integral. La expresión \( |x + 4| \) cambia en \( x = -4 \). Entonces, evaluamos la integral en dos partes: 1. Desde \( -5 \) hasta \( -4 \), donde \( |x + 4| = - (x + 4) = -x - 4 \). 2. Desde \( -4 \) hasta \( 0 \), donde \( |x + 4| = x + 4 \). Así, la integral se convierte en: \[ \int_{-5}^{-4} \left(3 - (x + 4)\right)\,dx + \int_{-4}^{0} \left(3 + (x + 4)\right)\,dx \] Calculamos ambas integrales separadamente: 1. Para la primera parte: \[ \int_{-5}^{-4} \left(-x - 1\right)\,dx = \left[-\frac{x^2}{2} - x\right]_{-5}^{-4} = \left[-\frac{(-4)^2}{2} - (-4)\right] - \left[-\frac{(-5)^2}{2} - (-5)\right] \] Calculando los valores: \[ = \left[-8 + 4\right] - \left[-\frac{25}{2} + 5\right] = -4 + \frac{25}{2} - 5 = -4 + 12.5 - 5 = 3.5 \] 2. Para la segunda parte: \[ \int_{-4}^{0} (x + 7)\,dx = \left[\frac{x^2}{2} + 7x\right]_{-4}^{0} = \left[0\right] - \left[\frac{(-4)^2}{2} + 7(-4)\right] \] Calculando los valores: \[ = 0 - \left[8 - 28\right] = 0 + 20 = 20 \] Finalmente, sumamos ambas partes: \[ 3.5 + 20 = 23.5 \] Por lo tanto, el valor de la integral definida es \( 23.5 \).

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