Pregunta
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Find the indefinite integral. (Note: Solve by the most convenient method-not all require integration by parts. Remember the constant of integration.) \( \int \frac{x e^{3 x}}{(3 x+1)^{2}} d x \)

Ask by Young Gross. in the United States
Mar 18,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

Responder

The indefinite integral of \( \frac{x e^{3x}}{(3x+1)^2} \) is \( -\frac{xe^{3x}}{9x+3} + \frac{e^{3x}}{9} + C \).

Solución

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Beyond the Answer

To solve the integral \( \int \frac{x e^{3 x}}{(3 x+1)^{2}} d x \), we can use the substitution method. Let’s set \( u = 3x + 1 \), therefore \( du = 3dx \) or \( dx = \frac{du}{3} \). Additionally, we express \( x \) in terms of \( u \): \( x = \frac{u - 1}{3} \). Now we can rewrite the integral as follows: \[ \int \frac{\frac{u - 1}{3} e^{3\left(\frac{u-1}{3}\right)}}{u^{2}} \cdot \frac{du}{3} = \frac{1}{9} \int \frac{(u - 1)e^{u-1}}{u^{2}} du \] This splits into two simpler integrals: \[ \frac{1}{9} \left( \int \frac{u e^{u-1}}{u^{2}} du - \int \frac{e^{u-1}}{u^{2}} du \right) = \frac{1}{9} \left( \int \frac{e^{u-1}}{u} du - \int \frac{e^{u-1}}{u^{2}} du \right) \] Both of these integrals can be solved separately. After computing these integrals and back-substituting for \( u = 3x + 1 \), we will arrive at the final solution for the indefinite integral. Finally, don't forget to add the constant of integration \( C \) to your final answer.

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