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4. \( f(x)=\int \sqrt{\left(6 x^{2}+10 x-2\right)}(12 x+10) d x \)

Ask by Barker Coleman. in Puerto Rico
Jan 24,2025

Solución de tutoría real

Respuesta verificada por el tutor

Responder

La integral se resuelve reemplazando \( u = 6x^{2} + 10x - 2 \), lo que simplifica la integral a \( \frac{2}{3} (6x^{2} + 10x - 2)^{3/2} + C \).

Solución

Para resolver la integral \[ f(x) = \int \sqrt{6x^{2} + 10x - 2} \cdot (12x + 10) \, dx, \] seguimos los siguientes pasos: 1. **Sustitución:** Definimos una nueva variable \( u \) tal que: \[ u = 6x^{2} + 10x - 2. \] 2. **Cálculo de la derivada de \( u \):** \[ \frac{du}{dx} = 12x + 10 \quad \Rightarrow \quad du = (12x + 10) \, dx. \] Observamos que \( (12x + 10) \, dx \) es exactamente el factor que multiplica al radical en la integral original, lo que simplifica la integral considerablemente. 3. **Reescritura de la integral en términos de \( u \):** \[ f(x) = \int \sqrt{u} \, du. \] 4. **Integración:** Sabemos que: \[ \int \sqrt{u} \, du = \int u^{1/2} \, du = \frac{2}{3} u^{3/2} + C, \] donde \( C \) es la constante de integración. 5. **Sustitución inversa:** Reemplazamos \( u \) por su expresión original en términos de \( x \): \[ f(x) = \frac{2}{3} (6x^{2} + 10x - 2)^{3/2} + C. \] **Respuesta Final:** \[ f(x) = \frac{2}{3} \left(6x^{2} + 10x - 2\right)^{\frac{3}{2}} + C, \] donde \( C \) es la constante de integración.

Revisado y aprobado por el equipo de tutoría de UpStudy

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Beyond the Answer

This integral combines polynomial expressions within a square root and is essentially linked to techniques in calculus such as substitution or integration by parts. Understanding the properties of integrals can help simplify the problem significantly. In this case, you might consider a substitution where you let \( u = 6x^2 + 10x - 2 \), allowing you to transform the integral into a more manageable form. Now, let’s talk about the importance of checking the behavior of your integrand. When evaluating integrals involving square roots, it’s vital to ensure that the expression under the square root remains non-negative over the interval of integration. Always sketch the function or analyze its critical points to determine where possible issues might arise. This proactive approach can save you from potential pitfalls and ensure your calculations lead to an accurate result!

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