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\( \int x ^ { 4 } \cdot e ^ { 2 x ^ { 2 } + x } \)

Ask by Grant Mcfarlane. in Mexico
Mar 10,2025

Upstudy AI Solution

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Answer

La integral \( \int x^4 \cdot e^{2x^2 + x} \, dx \) es complicada y no se puede resolver fácilmente con métodos básicos. Se recomienda usar software de cálculo simbólico para obtener una solución exacta.

Solution

Parece que la integral que intentamos calcular no es compatible con el método de cálculo automático. Sin embargo, puedo guiarte a través del proceso de resolución de la integral \( \int x^4 \cdot e^{2x^2 + x} \, dx \) paso a paso. ### Paso 1: Identificar la forma de la integral La integral tiene la forma de un producto de un polinomio \( x^4 \) y una función exponencial \( e^{2x^2 + x} \). Esto sugiere que podríamos usar el método de integración por partes o una sustitución adecuada. ### Paso 2: Considerar una sustitución Podemos intentar una sustitución para simplificar la integral. Observamos que el exponente de la función exponencial es \( 2x^2 + x \). Una buena elección sería: \[ u = 2x^2 + x \] ### Paso 3: Calcular \( du \) Ahora, derivamos \( u \) con respecto a \( x \): \[ du = (4x + 1) \, dx \] ### Paso 4: Despejar \( dx \) Despejamos \( dx \): \[ dx = \frac{du}{4x + 1} \] ### Paso 5: Reescribir la integral Sustituyendo \( u \) y \( dx \) en la integral original, obtenemos: \[ \int x^4 \cdot e^u \cdot \frac{du}{4x + 1} \] ### Paso 6: Simplificar la integral Sin embargo, la integral se complica porque aún tenemos \( x \) en la expresión. Necesitamos expresar \( x \) en términos de \( u \) o simplificar de otra manera. ### Paso 7: Evaluar la integral Dado que la integral no se simplifica fácilmente, es posible que necesitemos recurrir a métodos numéricos o software de cálculo simbólico para obtener una solución exacta. Si deseas, puedo intentar calcular la integral de otra manera o proporcionarte más información sobre métodos de integración. ¿Te gustaría que continúe con otro enfoque?

Answered by UpStudy AI and reviewed by a Professional Tutor

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Bonus Knowledge

To tackle the integral \( \int x^{4} e^{2x^{2} + x} \, dx \), you'll want to consider using integration by parts or substitution techniques, given the polynomial multiplied by the exponential function. Specifically, you can let \( u = 2x^{2} + x \), then differentiate to find \( du \) and express \( dx \) accordingly. This transforms the expression and simplifies the integration process. Remember, applying integration techniques thoughtfully is key! Next, always be cautious about missing constants and terms during substitution, as it can lead to incorrect final results. A common mistake is not accounting for the differential correctly when switching variables. When performing integration by parts, keep track of which parts are being differentiated and integrated, and don't forget to apply the limits if you turn your indefinite integral into a definite one later on! Happy integrating!

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