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Integrale indefinito — potenza e logaritmo

Calcola l'integrale indefinito ∫ (3x² + 2/x) dx.
Dati forniti
∫ (3x² + 2/x) dx
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  1. L'integrale di una somma è la somma degli integrali, quindi procedo termine a termine. Per la potenza uso ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n+1): quanto fa ∫3x² dx?
  2. Il termine 2/x è il caso speciale n = −1, dove la regola della potenza non vale (darebbe divisione per zero): l'integrale di 1/x è ln|x|. Quindi ∫(2/x)dx = 2ln|x|.
  3. Sommo i due contributi e raccolgo le costanti in un'unica C (è un integrale indefinito): qual è la primitiva totale?
Svolgimento completo
  1. L'integrale di una somma è la somma degli integrali, quindi procedo termine a termine. Per la potenza uso ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n+1): quanto fa ∫3x² dx?
    ∫3x2 dx=3⋅x33=x3\int 3x^2\,dx = 3 \cdot \dfrac{x^3}{3} = x^3
    ∫3x2 dx=3⋅x33=x3+C1\displaystyle\int 3x^2\,dx = 3\cdot\dfrac{x^3}{3} = x^3 + C_1. Usiamo ∫xn dx=xn+1/(n+1)\int x^n\,dx = x^{n+1}/(n+1).
  2. Il termine 2/x è il caso speciale n = −1, dove la regola della potenza non vale (darebbe divisione per zero): l'integrale di 1/x è ln|x|. Quindi ∫(2/x)dx = 2ln|x|.
    ∫2x dx=2ln⁡∣x∣\int \dfrac{2}{x}\,dx = 2\ln|x|
    ∫2x dx=2ln⁡∣x∣+C2\displaystyle\int \dfrac{2}{x}\,dx = 2\ln|x| + C_2. Usiamo ∫1/x dx=ln⁡∣x∣\int 1/x\,dx = \ln|x|.
  3. Sommo i due contributi e raccolgo le costanti in un'unica C (è un integrale indefinito): qual è la primitiva totale?
    ∫(3x2+2/x) dx=x3+2ln⁡∣x∣+C\int (3x^2 + 2/x)\,dx = x^3 + 2\ln|x| + C
    ∫(3x2+2/x) dx=x3+2ln⁡∣x∣+C\displaystyle\int (3x^2 + 2/x)\,dx = x^3 + 2\ln|x| + C. Si sommano i due contributi e si uniscono le costanti in un'unica CC.
Risultato:x³ + 2 ln|x| + C.