Integral de $$$\frac{1}{x \sqrt{x^{2} - 25}}$$$

La calculadora encontrará la integral/antiderivada de $$$\frac{1}{x \sqrt{x^{2} - 25}}$$$, mostrando los pasos.

Calculadora relacionada: Calculadora de integrales definidas e impropias

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Halla $$$\int \frac{1}{x \sqrt{x^{2} - 25}}\, dx$$$.

Solución

Sea $$$u=\frac{1}{x}$$$.

Entonces $$$du=\left(\frac{1}{x}\right)^{\prime }dx = - \frac{1}{x^{2}} dx$$$ (los pasos pueden verse »), y obtenemos que $$$\frac{dx}{x^{2}} = - du$$$.

La integral puede reescribirse como

$${\color{red}{\int{\frac{1}{x \sqrt{x^{2} - 25}} d x}}} = {\color{red}{\int{\left(- \frac{1}{\sqrt{1 - 25 u^{2}}}\right)d u}}}$$

Aplica la regla del factor constante $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ con $$$c=-1$$$ y $$$f{\left(u \right)} = \frac{1}{\sqrt{1 - 25 u^{2}}}$$$:

$${\color{red}{\int{\left(- \frac{1}{\sqrt{1 - 25 u^{2}}}\right)d u}}} = {\color{red}{\left(- \int{\frac{1}{\sqrt{1 - 25 u^{2}}} d u}\right)}}$$

Sea $$$u=\frac{\sin{\left(v \right)}}{5}$$$.

Entonces $$$du=\left(\frac{\sin{\left(v \right)}}{5}\right)^{\prime }dv = \frac{\cos{\left(v \right)}}{5} dv$$$ (los pasos pueden verse »).

Además, se sigue que $$$v=\operatorname{asin}{\left(5 u \right)}$$$.

Entonces,

$$$\frac{1}{\sqrt{1 - 25 u ^{2}}} = \frac{1}{\sqrt{1 - \sin^{2}{\left( v \right)}}}$$$

Utiliza la identidad $$$1 - \sin^{2}{\left( v \right)} = \cos^{2}{\left( v \right)}$$$:

$$$\frac{1}{\sqrt{1 - \sin^{2}{\left( v \right)}}}=\frac{1}{\sqrt{\cos^{2}{\left( v \right)}}}$$$

Suponiendo que $$$\cos{\left( v \right)} \ge 0$$$, obtenemos lo siguiente:

$$$\frac{1}{\sqrt{\cos^{2}{\left( v \right)}}} = \frac{1}{\cos{\left( v \right)}}$$$

Entonces,

$$- {\color{red}{\int{\frac{1}{\sqrt{1 - 25 u^{2}}} d u}}} = - {\color{red}{\int{\frac{1}{5} d v}}}$$

Aplica la regla de la constante $$$\int c\, dv = c v$$$ con $$$c=\frac{1}{5}$$$:

$$- {\color{red}{\int{\frac{1}{5} d v}}} = - {\color{red}{\left(\frac{v}{5}\right)}}$$

Recordemos que $$$v=\operatorname{asin}{\left(5 u \right)}$$$:

$$- \frac{{\color{red}{v}}}{5} = - \frac{{\color{red}{\operatorname{asin}{\left(5 u \right)}}}}{5}$$

Recordemos que $$$u=\frac{1}{x}$$$:

$$- \frac{\operatorname{asin}{\left(5 {\color{red}{u}} \right)}}{5} = - \frac{\operatorname{asin}{\left(5 {\color{red}{\frac{1}{x}}} \right)}}{5}$$

Por lo tanto,

$$\int{\frac{1}{x \sqrt{x^{2} - 25}} d x} = - \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{5}{x} \right)}}{5}$$

Añade la constante de integración:

$$\int{\frac{1}{x \sqrt{x^{2} - 25}} d x} = - \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{5}{x} \right)}}{5}+C$$

Respuesta

$$$\int \frac{1}{x \sqrt{x^{2} - 25}}\, dx = - \frac{\operatorname{asin}{\left(\frac{5}{x} \right)}}{5} + C$$$A