Question
upstudy study bank question image url

2. Use derivación y verifique: a. \( \int\left(2 x^{2}-4 x\right)^{9}(x-1) d x=\frac{1}{40}\left(2 x^{2}-4 x\right)^{10}+C \) b. \( \int \ln x d x=x \ln x-x+C \) c. \( \int \frac{x^{2}-1}{x^{3 / 2}} d x=\frac{2\left(x^{2}+3\right)}{3 \sqrt{x}}+C \)

Ask by Salazar Reid. in Colombia
Feb 19,2025

Upstudy AI Solution

Tutor-Verified Answer

Answer

a) La integral de (2x² – 4x)⁹·(x – 1) dx es (1/40)(2x² – 4x)¹⁰ + C. b) La integral de ln x dx es x ln x – x + C. c) La integral de (x² – 1)/x^(3/2) dx es [2(x² + 3)]/(3√x) + C. Todos los resultados son correctos.

Solution

A continuación se muestra la verificación de cada uno de los resultados propuestos, diferenciando las expresiones obtenidas para corroborar que al derivarlas se recupera la función integrando original. ────────────────────────────── a) Se propone que   ∫(2x² – 4x)⁹·(x – 1) dx = (1/40)(2x² – 4x)¹⁰ + C. Verifiquemos derivando la función antiderivada, F(x) = (1/40)(2x² – 4x)¹⁰. Utilizando la regla de la cadena:   F′(x) = (1/40)·10·(2x² – 4x)⁹ · d/dx(2x² – 4x). Pero   d/dx(2x² – 4x) = 4x – 4 = 4(x – 1). Luego:   F′(x) = (10/40)(2x² – 4x)⁹·4(x – 1)       = (40/40)(2x² – 4x)⁹·(x – 1)       = (2x² – 4x)⁹·(x – 1). Como este es exactamente el integrando, el resultado es correcto. ────────────────────────────── b) Se propone que   ∫ ln x dx = x ln x – x + C. Verifiquemos derivando F(x) = x ln x – x. Utilizando la regla del producto en el término x ln x:   F′(x) = d/dx(x ln x) – d/dx(x)       = (1·ln x + x·(1/x)) – 1       = (ln x + 1) – 1       = ln x. Obteniendo así el integrando original, lo que confirma la validez del resultado. ────────────────────────────── c) Se propone que   ∫ (x² – 1)/x^(3/2) dx = [2(x² + 3)]/(3√x) + C. Es conveniente reescribir la expresión propuesta:   F(x) = [2(x² + 3)]/(3√x) = (2/3)(x² + 3)x^(–1/2). Observamos que también se puede escribir:   F(x) = (2/3)[x^(3/2) + 3x^(–1/2)]. Derivemos F(x) derivando término a término. • Derivada de x^(3/2):   d/dx [x^(3/2)] = (3/2)x^(1/2). • Derivada de 3x^(–1/2):   d/dx [3x^(–1/2)] = 3·(–1/2)x^(–3/2) = –(3/2)x^(–3/2). Por lo tanto:   F′(x) = (2/3)[(3/2)x^(1/2) – (3/2)x^(–3/2)]        = (2/3)·(3/2)[x^(1/2) – x^(–3/2)]        = [x^(1/2) – x^(–3/2)]. Ahora, recordemos que el integrando original es:   (x² – 1)/x^(3/2) = x²/x^(3/2) – 1/x^(3/2) = x^(1/2) – x^(–3/2). Concluimos que F′(x) es igual al integrando, confirmando así la corrección del resultado. ────────────────────────────── Conclusión Cada uno de los resultados propuestos se verifica correctamente al derivar la antiderivada obtenida:  a) d/dx[(1/40)(2x² – 4x)¹⁰] = (2x² – 4x)⁹(x – 1),  b) d/dx[x ln x – x] = ln x,  c) d/dx{[2(x² + 3)]/(3√x)} = (x² – 1)/x^(3/2). Por lo tanto, las soluciones son correctas.

Answered by UpStudy AI and reviewed by a Professional Tutor

error msg
Explain
Simplify this solution

Beyond the Answer

Para verificar cada una de las integrales que mencionaste, simplemente realizamos la derivada de los resultados propuestos y comprobamos su consistencia con los integrales originales. Para la primera integral, aplicamos la regla de la cadena a \( \frac{1}{40}(2 x^{2}-4 x)^{10} \) y encontramos que efectivamente obtiene la función \( (2 x^{2}-4 x)^{9}(x-1) \) multiplicando por la derivada de \( (2x^2 - 4x) \). Para la segunda integral, al derivar \( x \ln x - x + C \), se aplica la regla del producto y también se verifica que regresamos a \( \ln x \), confirmando así la veracidad de la integral. En el caso de la tercera integral, al derivar \( \frac{2(x^2+3)}{3 \sqrt{x}} + C \) se simplifica a \( \frac{2}{3} \cdot \frac{1}{\sqrt{x}} (2x) - \frac{2}{3} (x^2 - 1) = \frac{x^2 - 1}{x^{3/2}} \), lo que también respalda la integral inicial. ¡Así que todas están corroboradas como correctas!

Try Premium now!
Try Premium and ask Thoth AI unlimited math questions now!
Maybe later Go Premium
Study can be a real struggle
Why not UpStudy it?
Select your plan below
Premium

You can enjoy

Start now
  • Step-by-step explanations
  • 24/7 expert live tutors
  • Unlimited number of questions
  • No interruptions
  • Full access to Answer and Solution
  • Full Access to PDF Chat, UpStudy Chat, Browsing Chat
Basic

Totally free but limited

  • Limited Solution
Welcome to UpStudy!
Please sign in to continue the Thoth AI Chat journey
Continue with Email
Or continue with
By clicking “Sign in”, you agree to our Terms of Use & Privacy Policy