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Find \[ \int \frac{3 x^{4}-4}{2 x^{3}} \mathrm{~d} x \] writing your answer in simplest form.

Ask by Bates Guerrero. in Isle of Man
Jan 13,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

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The integral simplifies to \( \frac{3x^{2}}{4} + \frac{1}{x^{2}} + C \).

Solución

Calculate the integral \( \int \frac{3x^4-4}{2x^3}dx \). Evaluate the integral by following steps: - step0: Evaluate using formulas and rules: \(\int \frac{3x^{4}-4}{2x^{3}} dx\) - step1: Use properties of integrals: \(\frac{1}{2}\times \int \frac{3x^{4}-4}{x^{3}} dx\) - step2: Rewrite the fraction: \(\frac{1}{2}\times \int 3x-\frac{4}{x^{3}} dx\) - step3: Use properties of integrals: \(\frac{1}{2}\left(\int 3x dx+\int -\frac{4}{x^{3}} dx\right)\) - step4: Calculate: \(\frac{1}{2}\times \int 3x dx+\frac{1}{2}\times \int -\frac{4}{x^{3}} dx\) - step5: Evaluate the integral: \(\frac{3x^{2}}{4}+\frac{1}{2}\times \int -\frac{4}{x^{3}} dx\) - step6: Evaluate the integral: \(\frac{3x^{2}}{4}+\frac{1}{x^{2}}\) - step7: Add the constant of integral C: \(\frac{3x^{2}}{4}+\frac{1}{x^{2}} + C, C \in \mathbb{R}\) The integral of \(\frac{3x^{4}-4}{2x^{3}}\) with respect to \(x\) is \(\frac{3x^{2}}{4} + \frac{1}{x^{2}} + C\), where \(C\) is an arbitrary constant.

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Extra Insights

To solve the integral \[ \int \frac{3 x^{4}-4}{2 x^{3}} \, \mathrm{d}x, \] we can first simplify the integrand. We can break it into two separate fractions: \[ \frac{3 x^{4}}{2 x^{3}} - \frac{4}{2 x^{3}} = \frac{3}{2} x - \frac{2}{x^{3}}. \] Now, we can write the integral as: \[ \int \left( \frac{3}{2} x - \frac{2}{x^{3}} \right) \, \mathrm{d}x. \] Next, we can integrate each term separately: 1. For \(\int \frac{3}{2} x \, \mathrm{d}x\), we use the power rule: \[ \int \frac{3}{2} x \, \mathrm{d}x = \frac{3}{2} \cdot \frac{x^2}{2} = \frac{3}{4} x^2. \] 2. For \(\int -\frac{2}{x^{3}} \, \mathrm{d}x\), we rewrite it as \(-2 \int x^{-3} \, \mathrm{d}x\): \[ -2 \int x^{-3} \, \mathrm{d}x = -2 \cdot \left( \frac{x^{-2}}{-2} \right) = x^{-2} = \frac{1}{x^{2}}. \] Combining these results, we get: \[ \int \frac{3 x^{4}-4}{2 x^{3}} \, \mathrm{d}x = \frac{3}{4} x^{2} + \frac{1}{x^{2}} + C, \] where \(C\) is the constant of integration. Thus, the final answer is: \[ \frac{3}{4} x^{2} + \frac{1}{x^{2}} + C. \]

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