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Ejercicios de Cálculo
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Integral definida con cambio de variable

Tema
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Dificultad
Avanzado
Método
Cambio de variable con cambio de límites

Calcula la siguiente integral definida:

∫01xx2+1 dx\int_{0}^{1} \frac{x}{x^2 + 1}\,dx
Ver solución
  1. El numerador es, salvo una constante, la derivada del denominador. Hacemos el cambio u=x2+1u = x^2 + 1, con du=2x dxdu = 2x\,dx, es decir, x dx=du2x\,dx = \frac{du}{2}.
  2. Cambiamos los límites de integración: si x=0x = 0, u=1u = 1; si x=1x = 1, u=2u = 2.
  3. Sustituimos: ∫01xx2+1 dx=12∫12duu\int_{0}^{1} \frac{x}{x^2 + 1}\,dx = \frac{1}{2} \int_{1}^{2} \frac{du}{u}.
  4. Integramos: 12[ln⁡u]12=12(ln⁡2−ln⁡1)\frac{1}{2} \left[\ln u\right]_{1}^{2} = \frac{1}{2}(\ln 2 - \ln 1).
  5. Como ln⁡1=0\ln 1 = 0, el resultado es 12ln⁡2≈0.3466\frac{1}{2} \ln 2 \approx 0.3466.

Resultado final: ∫01xx2+1 dx=12ln⁡2\displaystyle \int_{0}^{1} \frac{x}{x^2 + 1}\,dx = \frac{1}{2} \ln 2