Pregunta
upstudy study bank question image url

Untegrate the following \( \frac{\int(x-1)^{2}}{\left(x^{2}+1\right)^{2}} d x \)

Ask by Wyatt Lambert. in Nigeria
Jan 23,2025

Solución de tutoría real

Respuesta verificada por el tutor

Responder

The integral of \( \frac{(x-1)^{2}}{(x^{2}+1)^{2}} \) with respect to \( x \) is \( \frac{(x-1)^{3}}{3(x^{2}+1)^{2}} + C \).

Solución

Calculate the integral \( \frac{\int(x-1)^{2}}{(x^{2}+1)^{2}} \). Evaluate the integral by following steps: - step0: Evaluate using substitution: \(\frac{\int \left(x-1\right)^{2} dx}{\left(x^{2}+1\right)^{2}}\) - step1: Evaluate the integral: \(\frac{\frac{\left(x-1\right)^{3}}{3}}{\left(x^{2}+1\right)^{2}}\) - step2: Add the constant of integral C: \(\frac{\frac{\left(x-1\right)^{3}}{3}}{\left(x^{2}+1\right)^{2}} + C, C \in \mathbb{R}\) The integral of \( \frac{(x-1)^{2}}{(x^{2}+1)^{2}} \) with respect to \( x \) is \( \frac{(x-1)^{3}}{3(x^{2}+1)^{2}} + C \), where \( C \) is an arbitrary constant.

Revisado y aprobado por el equipo de tutoría de UpStudy

error msg
Explicar
Simplifique esta solución

Extra Insights

To solve the integral \( \int \frac{(x-1)^{2}}{(x^{2}+1)^{2}} \, dx \), we can use substitution and integration techniques. First, we expand the numerator: \[ (x-1)^2 = x^2 - 2x + 1 \] Thus, our integral becomes: \[ \int \frac{x^2 - 2x + 1}{(x^2 + 1)^2} \, dx \] This can be split into three separate integrals: \[ \int \frac{x^2}{(x^2 + 1)^2} \, dx - 2 \int \frac{x}{(x^2 + 1)^2} \, dx + \int \frac{1}{(x^2 + 1)^2} \, dx \] Now we evaluate these integrals one by one: 1. For \( \int \frac{x^2}{(x^2 + 1)^2} \, dx \): We can use the substitution \( u = x^2 + 1 \), which gives \( du = 2x \, dx\) or \( dx = \frac{du}{2x} \). 2. For \( -2 \int \frac{x}{(x^2 + 1)^2} \, dx \): This integral can be solved with the same substitution \( u = x^2 + 1 \). 3. For \( \int \frac{1}{(x^2 + 1)^2} \, dx \): This one can be solved using the formula: \[ \int \frac{1}{(x^2 + a^2)^2} \, dx = \frac{x}{2a^2(x^2 + a^2)} + C \] with \( a = 1 \). Finally, combining all these results will give the final answer for the original integral. Each integral yields specific parts of the function, creating a comprehensive and elegant final solution. In conclusion, the integral requires careful breakdown and appropriate substitutions, but it eventually leads to a manageable solution through systematic approaches.

¡Prueba Premium ahora!
¡Prueba Premium y hazle a Thoth AI preguntas de matemáticas ilimitadas ahora!
Quizas mas tarde Hazte Premium
Estudiar puede ser una verdadera lucha
¿Por qué no estudiarlo en UpStudy?
Seleccione su plan a continuación
Prima

Puedes disfrutar

Empieza ahora
  • Explicaciones paso a paso
  • Tutores expertos en vivo 24/7
  • Número ilimitado de preguntas
  • Sin interrupciones
  • Acceso completo a Respuesta y Solución
  • Acceso completo al chat de PDF, al chat de UpStudy y al chat de navegación
Básico

Totalmente gratis pero limitado

  • Solución limitada
Bienvenido a ¡Estudia ahora!
Inicie sesión para continuar con el recorrido de Thoth AI Chat
Continuar con correo electrónico
O continuar con
Al hacer clic en "Iniciar sesión", acepta nuestros términos y condiciones. Términos de Uso & Política de privacidad