¿Cómo se integra 1 / (2ax + x ^ 2) ^ (3/2)?

[matemáticas] \ grande \ displaystyle \ star [/ matemáticas] A2A

Evaluar:

[matemáticas] \ large \ displaystyle I = \ large \ displaystyle \ int \ frac {1} {(2ax + x ^ 2) ^ {\ frac {3} {2}}} \, dx [/ math]

[matemáticas] \ large \ displaystyle I = \ large \ displaystyle \ int \ frac {1} {x ^ 3 \ left (\ frac {2a} {x} + 1 \ right) ^ {\ frac {3} {2} }} \, dx [/ math]

Sustituir: [math] \ large \ displaystyle \ left (\ frac {2a} {x} + 1 \ right) = \ large \ displaystyle t [/ math]

[math] \ implica \ large \ displaystyle \ frac {-2a} {x ^ 2} dx = \ large \ displaystyle dt [/ math]

A partir de esta sustitución, [math] \ large \ displaystyle x [/ math] se convierte en [math] \ large \ displaystyle \ frac {2a} {t – 1} [/ math]

[matemáticas] \ implica \ large \ displaystyle I = \ large \ displaystyle \ frac {-1} {2a} \ int \ frac {t – 1} {2a (t) ^ {\ frac {3} {2}}} \, dt [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica \ large \ displaystyle I = \ large \ displaystyle \ frac {-1} {4a ^ 2} \ int \ frac {t – 1} {t ^ {\ frac {3} {2}}} \ , dt [/ math]

[matemáticas] \ implica \ large \ displaystyle I = \ large \ displaystyle \ frac {-1} {4a ^ 2} \ int t ^ {\ frac {-1} {2}} \, dt – \ frac {-1 } {4a ^ 2} \ int t ^ {\ frac {-3} {2}} \, dt [/ math]

[matemáticas] \ implica \ large \ displaystyle I = \ large \ displaystyle \ frac {-1} {4a ^ 2} 2t ^ {\ frac {1} {2}} + \ frac {-1} {4a ^ 2} 2t ^ {\ frac {-1} {2}} + C [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica \ large \ displaystyle I = \ large \ displaystyle \ frac {-1} {2a ^ 2} \ left (t ^ {\ frac {1} {2}} + t ^ {\ frac {-1 } {2}} \ right) + C [/ math]

[matemáticas] \ implica \ large \ displaystyle I = \ large \ displaystyle \ frac {-1} {2a ^ 2} \ left (\ frac {t + 1} {\ sqrt {t}} \ right) + C [/ matemáticas]

Convertir de nuevo a la variable original, es decir, [math] \ large \ displaystyle x [/ math]

[matemáticas] \ implica \ large \ displaystyle I = \ large \ displaystyle \ frac {-1} {2a ^ 2} \ left (\ frac {\ frac {2a} {x} + 1 + 1} {\ sqrt {\ frac {2a} {x} + 1}} \ right) + C [/ math]

[matemáticas] \ implica \ large \ displaystyle I = \ large \ displaystyle \ frac {-1} {a ^ 2} \ left (\ frac {\ frac {a} {x} + 1} {\ sqrt {\ frac { 2a} {x} + 1}} \ right) + C [/ math]

[matemáticas] \ implica \ large \ displaystyle I = \ large \ displaystyle \ frac {-1} {a ^ 2} \ left (\ frac {\ frac {x + a} {x}} {\ sqrt {\ frac { 2a + x} {x}}} \ right) + C [/ math]

[matemáticas] \ implica \ large \ displaystyle \ boxed {\ boxed {I = \ large \ displaystyle \ frac {-1} {a ^ 2} \ left (\ frac {x + a} {\ sqrt {2ax + x ^ 2}} \ right) + C}} [/ math]

¡Gracias!

[matemática] {\ enorme {\ enorme {\ displaystyle \ ddot \ smile}}} [/ matemática]

Complete el cuadrado para la expresión dentro del paréntesis y luego use la sustitución trigonométrica. Después de evaluar el intgeral expresamos todo en términos de x nuevamente.

CORRECCIÓN: Olvidé tomar la raíz cuadrada en el triángulo rectángulo. La respuesta final debe ser [matemáticas] \ frac {-1} {a ^ 2}. \ frac {x + a} {\ sqrt {x ^ 2 + 2ax}} + C [/ math]