Questions: Si deseas calcular la integral indefinida ∫ x/(√(1-x^2)) dx, ¿Cuál es la sustitución trigonométrica y la identidad trigonométrica que puedes utilizar para resolverla? u=sec(x), √(1-x^2)=tan(u) u=tan(x), √(1-x^2)=sec(u) u=sin(x), √(1-x^2)=cos(u) u=cos(x), √(1-x^2)=sin(u)

Si deseas calcular la integral indefinida ∫ x/(√(1-x^2)) dx, ¿Cuál es la sustitución trigonométrica y la identidad trigonométrica que puedes utilizar para resolverla?
u=sec(x), √(1-x^2)=tan(u)
u=tan(x), √(1-x^2)=sec(u)
u=sin(x), √(1-x^2)=cos(u)
u=cos(x), √(1-x^2)=sin(u)
Transcript text: Si deseas calcular la integral indefinida $\int \frac{x}{\sqrt{1-x^{2}}} d x$, ¿Cuál es la sustitución trigonométrica y la identidad trigonométrica que puedes utilizar para resolverla? $u=\sec (x), \sqrt{1-x^{2}}=\tan (u)$ $u=\tan (x), \sqrt{1-x^{2}}=\sec (u)$ $u=\sin (x), \sqrt{1-x^{2}}=\cos (u)$ $u=\cos (x), \sqrt{1-x^{2}}=\sin (u)$
failed

Solution

failed
failed

To solve the integral x1x2dx\int \frac{x}{\sqrt{1-x^{2}}} dx, we can use a trigonometric substitution. The appropriate substitution for this integral is u=sin(x)u = \sin(x), because it simplifies the square root term 1x2\sqrt{1-x^2} to cos(u)\cos(u). This substitution leverages the Pythagorean identity sin2(x)+cos2(x)=1\sin^2(x) + \cos^2(x) = 1.

Solution Approach
  1. Use the substitution x=sin(u)x = \sin(u), which implies dx=cos(u)dudx = \cos(u) du.
  2. Substitute xx and dxdx in the integral.
  3. Simplify the integral using the trigonometric identity 1sin2(u)=cos(u)\sqrt{1 - \sin^2(u)} = \cos(u).
  4. Integrate with respect to uu.
  5. Substitute back u=arcsin(x)u = \arcsin(x) to get the final answer in terms of xx.
Paso 1: Sustitución trigonométrica

Para resolver la integral x1x2dx\int \frac{x}{\sqrt{1-x^{2}}} dx, utilizamos la sustitución x=sin(u)x = \sin(u), lo que implica que dx=cos(u)dudx = \cos(u) du.

Paso 2: Sustitución en la integral

Sustituimos xx y dxdx en la integral: sin(u)1sin2(u)cos(u)du \int \frac{\sin(u)}{\sqrt{1-\sin^2(u)}} \cos(u) du

Paso 3: Simplificación usando identidades trigonométricas

Utilizamos la identidad trigonométrica 1sin2(u)=cos(u)\sqrt{1-\sin^2(u)} = \cos(u) para simplificar la integral: sin(u)cos(u)cos(u)du=sin(u)du \int \frac{\sin(u)}{\cos(u)} \cos(u) du = \int \sin(u) du

Paso 4: Integración

Integramos con respecto a uu: sin(u)du=cos(u)+C \int \sin(u) du = -\cos(u) + C

Paso 5: Sustitución inversa

Sustituimos de vuelta u=arcsin(x)u = \arcsin(x): cos(arcsin(x))+C -\cos(\arcsin(x)) + C

Paso 6: Simplificación final

Utilizamos la identidad cos(arcsin(x))=1x2\cos(\arcsin(x)) = \sqrt{1-x^2} para obtener la respuesta final: 1x2+C -\sqrt{1-x^2} + C

Respuesta Final

1x2+C \boxed{-\sqrt{1-x^2} + C}

Was this solution helpful?
failed
Unhelpful
failed
Helpful