Pregunta
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Use a change of variables to evaluate the following indefinite integral. \( \int \frac{(\sqrt{x}+2)^{8}}{2 \sqrt{x}} d x \) Determine a change of variables from \( x \) to u. Choose the correct answer below. A. \( u=\frac{1}{2 \sqrt{x}} \) C. \( u=\sqrt{x} \) D. \( u=\sqrt{x}+2)^{8} \) Write the integral in terms of \( u \). \( \int \frac{(\sqrt{x}+2)^{8}}{2 \sqrt{x}} d x=\int(\square) d u \)

Ask by Schwartz Delgado. in the United States
Feb 26,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

Responder

Let \( u = \sqrt{x} \). Then, the integral becomes \( \int (u + 2)^8 \, du \).

Solución

We begin with the integral   ∫ [(√x + 2)⁸ / (2√x)] dx. A good substitution is to let   u = √x.                     (C is the correct choice) With this substitution, note that:   x = u²  and  dx = 2u du. Now, substitute into the integral. 1. Replace √x with u so that (√x + 2)⁸ becomes (u + 2)⁸. 2. Replace 2√x in the denominator with 2u. 3. Replace dx with 2u du. Thus the integral transforms as follows:   ∫ [(u + 2)⁸ / (2u)] · (2u du) = ∫ (u + 2)⁸ du. So, in terms of u the integral becomes:   ∫ (u + 2)⁸ du. This is the correctly rewritten form when using the substitution u = √x.

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To solve the integral \( \int \frac{(\sqrt{x}+2)^{8}}{2 \sqrt{x}} d x \), a good change of variable to simplify the expression would be \( u=\sqrt{x} \) (option C). The reason this choice is effective is that differentiating \( u \) gives us a straightforward relationship with \( x \) and \( d x \). With this change of variable, we have: - \( x = u^2 \) - \( d x = 2u \, d u \) - \( \sqrt{x} = u \) Now we substitute these into the integral: \[ \int \frac{(u+2)^{8}}{2u} \cdot 2u \, d u \] The \( 2u \) in the numerator and the \( 2u \) in the denominator cancel out, leading us to: \[ \int (u + 2)^{8} \, d u \] So the final expression of the integral in terms of \( u \) is: \[ \int \frac{(\sqrt{x}+2)^{8}}{2 \sqrt{x}} d x = \int (u + 2)^{8} \, d u \]

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