Question
upstudy study bank question image url

1. Haciendo la sustitución \( u=e^{2 x}-1 \), la solución de la integral: \( \int \frac{e^{x}}{e^{x}-e^{-x}} d x \) es:

Ask by Mccarthy Summers. in Colombia
Jan 24,2025

Real Tutor Solution

Tutor-Verified Answer

Answer

La solución de la integral \( \int \frac{e^{x}}{e^{x}-e^{-x}} d x \) es \( \frac{1}{2} \ln |e^{2x} - 1| + C \).

Solution

Para resolver la integral \( \int \frac{e^{x}}{e^{x}-e^{-x}} d x \) utilizando la sustitución \( u = e^{2x} - 1 \), sigamos los siguientes pasos: 1. **Sustitución**: Primero, notamos que \( e^{x} = \sqrt{u + 1} \) y \( e^{-x} = \frac{1}{\sqrt{u + 1}} \). Por lo tanto, podemos reescribir el denominador: \[ e^{x} - e^{-x} = \sqrt{u + 1} - \frac{1}{\sqrt{u + 1}} = \frac{(u + 1) - 1}{\sqrt{u + 1}} = \frac{u}{\sqrt{u + 1}} \] 2. **Derivada de la sustitución**: Ahora, calculamos \( du \): \[ u = e^{2x} - 1 \implies \frac{du}{dx} = 2e^{2x} \implies du = 2e^{2x} dx \implies dx = \frac{du}{2e^{2x}} = \frac{du}{2(u + 1)} \] 3. **Reescribiendo la integral**: Sustituyendo \( e^{x} \) y \( dx \) en la integral original: \[ \int \frac{e^{x}}{e^{x} - e^{-x}} dx = \int \frac{\sqrt{u + 1}}{\frac{u}{\sqrt{u + 1}}} \cdot \frac{du}{2(u + 1)} \] Simplificando: \[ = \int \frac{(u + 1)}{u} \cdot \frac{du}{2(u + 1)} = \int \frac{1}{2} \cdot \frac{du}{u} \] 4. **Resolviendo la integral**: La integral se simplifica a: \[ = \frac{1}{2} \int \frac{du}{u} = \frac{1}{2} \ln |u| + C \] 5. **Volviendo a la variable original**: Sustituyendo \( u = e^{2x} - 1 \): \[ = \frac{1}{2} \ln |e^{2x} - 1| + C \] Por lo tanto, la solución de la integral \( \int \frac{e^{x}}{e^{x}-e^{-x}} d x \) es: \[ \frac{1}{2} \ln |e^{2x} - 1| + C \]

Reviewed and approved by the UpStudy tutoring team

error msg
Explain
Simplify this solution

Mind Expander

Para resolver la integral \( \int \frac{e^{x}}{e^{x}-e^{-x}} d x \) usando la sustitución \( u=e^{2x}-1 \), primero debemos transformar la integral en función de \( u \). Observamos que \( e^{x} - e^{-x} = \frac{e^{2x} - 1}{e^{x}} \), así que podemos reescribir la integral. Con la sustitución mencionada, \( du = 2 e^{2x} dx \), podemos despejar \( dx \) y luego hacer los cambios necesarios en los límites de integración y en la función. Una vez hecho, podemos integrar respecto a \( u \) y luego regresar a la variable original \( x \). A fin de cuentas, el resultado de la integral, al realizar todos los pasos y simplificaciones pertinentes, debería ser: \[ \frac{1}{2} \ln |e^{x} - e^{-x}| + C \] donde \( C \) es la constante de integración.

Related Questions

Latest Calculus Questions

Try Premium now!
Try Premium and ask Thoth AI unlimited math questions now!
Maybe later Go Premium
Study can be a real struggle
Why not UpStudy it?
Select your plan below
Premium

You can enjoy

Start now
  • Step-by-step explanations
  • 24/7 expert live tutors
  • Unlimited number of questions
  • No interruptions
  • Full access to Answer and Solution
  • Full Access to PDF Chat, UpStudy Chat, Browsing Chat
Basic

Totally free but limited

  • Limited Solution
Welcome to UpStudy!
Please sign in to continue the Thoth AI Chat journey
Continue with Email
Or continue with
By clicking “Sign in”, you agree to our Terms of Use & Privacy Policy