Pregunta
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107 Halla \( \int x \operatorname{Ln}(3 x) d x \) \( \begin{array}{l} u=\operatorname{Ln}(3 x) \quad d u=x d x \\ d u=\frac{1}{x} d x \quad v=\frac{x^{2}}{2}\end{array} \) \( \begin{aligned} \int u d u & =u v-\int v d u \\ \int x \operatorname{Ln}(3 x) d x & =\operatorname{Ln}(3 x)\left[\frac{x^{2}}{2}\right]-\int \frac{x^{2}}{2}\left[\frac{1}{x}\right] d x \\ & =\frac{x^{2} \operatorname{Ln}(3 x)}{2}-\int \frac{x}{2} d x \\ & =\frac{x^{2} \operatorname{Ln}(3 x)}{2}-\frac{x^{2}}{2(2)}+c \\ & =\frac{x^{3} \operatorname{Ln}(3 x)}{2}-\frac{x^{2}}{4}+c \\ & =\frac{x^{3} \operatorname{Ln}(3 x)(2)}{2}-\frac{x^{2}}{4}+c \\ & =\frac{2 x^{3} \operatorname{Ln}(3 x)-x^{2}}{4}+c\end{aligned} \)

Ask by Reese Barber. in Puerto Rico
Feb 25,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

Responder

La integral de \( x \cdot \ln(3x) \) con respecto a \( x \) es: \[ \frac{x^{2} \ln(3x)}{2} - \frac{x^{2}}{4} + C \] Donde \( C \) es la constante de integración.

Solución

Vamos a resolver la integral   ∫ x · ln(3x) dx utilizando integración por partes. Recordamos la fórmula de integración por partes:   ∫ u dv = u·v – ∫ v du. Elegimos:   u = ln(3x)     (con lo que du = (d/dx) ln(3x) dx = (1/x) dx)   dv = x dx       (con lo que v = ∫ x dx = x²/2). Entonces:   du = (1/x) dx       y  v = x²/2. Aplicando la fórmula:   ∫ x ln(3x) dx = u·v – ∫ v du      = ln(3x)·(x²/2) – ∫ (x²/2)·(1/x) dx      = (x² ln(3x))/2 – (1/2) ∫ x dx. Calculamos la integral restante:   ∫ x dx = x²/2. Sustituyendo:   (1/2) ∫ x dx = (1/2)·(x²/2) = x²/4. Por lo tanto, el resultado es:   ∫ x ln(3x) dx = (x² ln(3x))/2 – x²/4 + C. Esa es la integral indefinida buscada.

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Extra Insights

Let's dive into the fascinating world of integration by parts! It was a method first derived by the mathematicians L'Hôpital and Leibniz in the late 17th century. This technique allows us to integrate more complex functions by breaking them down into simpler components, making it easier to solve and understand the integration process. Who knew math could have such a rich history? Now, for some practical advice—when you're tackling integrals, especially those involving logarithmic functions, be extra careful with your \(u\) and \(dv\) choices. A common mistake is to overlook the need for proper differentiating and integrating. Remember that the structure of the functions plays a pivotal role; choosing wisely sets the stage for a smooth integration performance. Stay sharp, and happy integrating!

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