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Evaluate the integral. (Use C for the constant of integration. Remember to use absolute values where appropriate. \[ \int \frac{d x}{7 x \ln (x)-4 x} \]

Ask by Horton Brooks. in the United States
Feb 25,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

Responder

The integral evaluates to \( \frac{1}{7} \ln|7 \ln(x) - 4| + C \).

Solución

To evaluate   ∫ dx/(7x ln(x) – 4x), first factor the denominator:   7x ln(x) – 4x = x(7 ln(x) – 4). Thus, the integral becomes:   ∫ dx / [x(7 ln(x) – 4)]. Next, use the substitution u = ln(x). Then, we have   du = dx/x  or  dx = x du. Substituting these into the integral, we get:   ∫ (x du) / [x(7u – 4)] = ∫ du/(7u – 4). Now, integrate with respect to u:   ∫ du/(7u – 4). Let v = 7u – 4 so that dv = 7 du, or equivalently, du = dv/7. The integral becomes:   ∫ (dv/7) / v = (1/7) ∫ dv/v. The antiderivative of 1/v is ln|v|, so we have:   (1/7) ln|v| + C. Substitute back v = 7u – 4 and then u = ln(x) to obtain:   (1/7) ln|7 ln(x) – 4| + C. Thus, the evaluated integral is:   (1/7) ln|7 ln(x) – 4| + C.

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Beyond the Answer

To evaluate the integral \[ \int \frac{d x}{7 x \ln (x) - 4 x}, \] we will simplify the integrand first. Factoring out \( x \) from the denominator gives us: \[ 7 x \ln(x) - 4 x = x(7 \ln(x) - 4). \] Thus, we can rewrite the integral as: \[ \int \frac{dx}{x(7 \ln(x) - 4)}. \] Next, we can split this integral using the substitution method. Let \[ u = 7 \ln(x) - 4, \] which implies \[ du = \frac{7}{x} dx \quad \Rightarrow \quad dx = \frac{x}{7} du = \frac{e^{(u + 4)/7}}{7} du. \] Now we express \( x \) in terms of \( u \): \[ x = e^{(u + 4)/7}. \] Plugging this back into our integral, we have: \[ \int \frac{1}{x(7 \ln(x) - 4)} dx = \int \frac{1}{e^{(u + 4)/7}(u)} \cdot \frac{e^{(u + 4)/7}}{7} du = \int \frac{1}{7u} du. \] The integral of \( \frac{1}{u} \) is simply \( \ln |u| + C \): \[ \int \frac{1}{7u} du = \frac{1}{7} \ln |u| + C. \] Substituting back \( u = 7 \ln(x) - 4 \) gives: \[ \frac{1}{7} \ln |7 \ln(x) - 4| + C. \] Thus, the final answer is: \[ \int \frac{d x}{7 x \ln (x)-4 x} = \frac{1}{7} \ln |7 \ln(x) - 4| + C. \]

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