Integral de $$$\left(x^{2} - 128 x\right) e^{2 x}$$$
Calculadora relacionada: Calculadora de integrales definidas e impropias
Tu entrada
Halla $$$\int \left(x^{2} - 128 x\right) e^{2 x}\, dx$$$.
Solución
Para la integral $$$\int{\left(x^{2} - 128 x\right) e^{2 x} d x}$$$, utiliza la integración por partes $$$\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}$$$.
Sean $$$\operatorname{u}=x \left(x - 128\right)$$$ y $$$\operatorname{dv}=e^{2 x} dx$$$.
Entonces $$$\operatorname{du}=\left(x \left(x - 128\right)\right)^{\prime }dx=\left(2 x - 128\right) dx$$$ (los pasos pueden verse ») y $$$\operatorname{v}=\int{e^{2 x} d x}=\frac{e^{2 x}}{2}$$$ (los pasos pueden verse »).
La integral se convierte en
$${\color{red}{\int{\left(x^{2} - 128 x\right) e^{2 x} d x}}}={\color{red}{\left(x \left(x - 128\right) \cdot \frac{e^{2 x}}{2}-\int{\frac{e^{2 x}}{2} \cdot \left(2 x - 128\right) d x}\right)}}={\color{red}{\left(\frac{x \left(x - 128\right) e^{2 x}}{2} - \int{\left(x - 64\right) e^{2 x} d x}\right)}}$$
Para la integral $$$\int{\left(x - 64\right) e^{2 x} d x}$$$, utiliza la integración por partes $$$\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}$$$.
Sean $$$\operatorname{u}=x - 64$$$ y $$$\operatorname{dv}=e^{2 x} dx$$$.
Entonces $$$\operatorname{du}=\left(x - 64\right)^{\prime }dx=1 dx$$$ (los pasos pueden verse ») y $$$\operatorname{v}=\int{e^{2 x} d x}=\frac{e^{2 x}}{2}$$$ (los pasos pueden verse »).
Por lo tanto,
$$\frac{x \left(x - 128\right) e^{2 x}}{2} - {\color{red}{\int{\left(x - 64\right) e^{2 x} d x}}}=\frac{x \left(x - 128\right) e^{2 x}}{2} - {\color{red}{\left(\left(x - 64\right) \cdot \frac{e^{2 x}}{2}-\int{\frac{e^{2 x}}{2} \cdot 1 d x}\right)}}=\frac{x \left(x - 128\right) e^{2 x}}{2} - {\color{red}{\left(\frac{\left(x - 64\right) e^{2 x}}{2} - \int{\frac{e^{2 x}}{2} d x}\right)}}$$
Aplica la regla del factor constante $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ con $$$c=\frac{1}{2}$$$ y $$$f{\left(x \right)} = e^{2 x}$$$:
$$\frac{x \left(x - 128\right) e^{2 x}}{2} - \frac{\left(x - 64\right) e^{2 x}}{2} + {\color{red}{\int{\frac{e^{2 x}}{2} d x}}} = \frac{x \left(x - 128\right) e^{2 x}}{2} - \frac{\left(x - 64\right) e^{2 x}}{2} + {\color{red}{\left(\frac{\int{e^{2 x} d x}}{2}\right)}}$$
Sea $$$u=2 x$$$.
Entonces $$$du=\left(2 x\right)^{\prime }dx = 2 dx$$$ (los pasos pueden verse »), y obtenemos que $$$dx = \frac{du}{2}$$$.
Entonces,
$$\frac{x \left(x - 128\right) e^{2 x}}{2} - \frac{\left(x - 64\right) e^{2 x}}{2} + \frac{{\color{red}{\int{e^{2 x} d x}}}}{2} = \frac{x \left(x - 128\right) e^{2 x}}{2} - \frac{\left(x - 64\right) e^{2 x}}{2} + \frac{{\color{red}{\int{\frac{e^{u}}{2} d u}}}}{2}$$
Aplica la regla del factor constante $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ con $$$c=\frac{1}{2}$$$ y $$$f{\left(u \right)} = e^{u}$$$:
$$\frac{x \left(x - 128\right) e^{2 x}}{2} - \frac{\left(x - 64\right) e^{2 x}}{2} + \frac{{\color{red}{\int{\frac{e^{u}}{2} d u}}}}{2} = \frac{x \left(x - 128\right) e^{2 x}}{2} - \frac{\left(x - 64\right) e^{2 x}}{2} + \frac{{\color{red}{\left(\frac{\int{e^{u} d u}}{2}\right)}}}{2}$$
La integral de la función exponencial es $$$\int{e^{u} d u} = e^{u}$$$:
$$\frac{x \left(x - 128\right) e^{2 x}}{2} - \frac{\left(x - 64\right) e^{2 x}}{2} + \frac{{\color{red}{\int{e^{u} d u}}}}{4} = \frac{x \left(x - 128\right) e^{2 x}}{2} - \frac{\left(x - 64\right) e^{2 x}}{2} + \frac{{\color{red}{e^{u}}}}{4}$$
Recordemos que $$$u=2 x$$$:
$$\frac{x \left(x - 128\right) e^{2 x}}{2} - \frac{\left(x - 64\right) e^{2 x}}{2} + \frac{e^{{\color{red}{u}}}}{4} = \frac{x \left(x - 128\right) e^{2 x}}{2} - \frac{\left(x - 64\right) e^{2 x}}{2} + \frac{e^{{\color{red}{\left(2 x\right)}}}}{4}$$
Por lo tanto,
$$\int{\left(x^{2} - 128 x\right) e^{2 x} d x} = \frac{x \left(x - 128\right) e^{2 x}}{2} - \frac{\left(x - 64\right) e^{2 x}}{2} + \frac{e^{2 x}}{4}$$
Simplificar:
$$\int{\left(x^{2} - 128 x\right) e^{2 x} d x} = \frac{\left(2 x^{2} - 258 x + 129\right) e^{2 x}}{4}$$
Añade la constante de integración:
$$\int{\left(x^{2} - 128 x\right) e^{2 x} d x} = \frac{\left(2 x^{2} - 258 x + 129\right) e^{2 x}}{4}+C$$
Respuesta
$$$\int \left(x^{2} - 128 x\right) e^{2 x}\, dx = \frac{\left(2 x^{2} - 258 x + 129\right) e^{2 x}}{4} + C$$$A