Integraal van $$$\frac{18}{x \left(x - 3\right)^{2}}$$$

De calculator zal de integraal/primitieve functie van $$$\frac{18}{x \left(x - 3\right)^{2}}$$$ bepalen, waarbij de stappen worden weergegeven.

Gerelateerde rekenmachine: Rekenmachine voor bepaalde en oneigenlijke integralen

Schrijf alstublieft zonder differentiëlen zoals $$$dx$$$, $$$dy$$$, enz.
Leeg laten voor automatische detectie.

Als de rekenmachine iets niet heeft berekend, als u een fout hebt ontdekt of als u een suggestie/feedback hebt, neem dan contact met ons op.

Uw invoer

Bepaal $$$\int \frac{18}{x \left(x - 3\right)^{2}}\, dx$$$.

Oplossing

Pas de constante-veelvoudregel $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ toe met $$$c=18$$$ en $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{x \left(x - 3\right)^{2}}$$$:

$${\color{red}{\int{\frac{18}{x \left(x - 3\right)^{2}} d x}}} = {\color{red}{\left(18 \int{\frac{1}{x \left(x - 3\right)^{2}} d x}\right)}}$$

Voer een ontbinding in partiële breuken uit (stappen zijn te zien »):

$$18 {\color{red}{\int{\frac{1}{x \left(x - 3\right)^{2}} d x}}} = 18 {\color{red}{\int{\left(- \frac{1}{9 \left(x - 3\right)} + \frac{1}{3 \left(x - 3\right)^{2}} + \frac{1}{9 x}\right)d x}}}$$

Integreer termgewijs:

$$18 {\color{red}{\int{\left(- \frac{1}{9 \left(x - 3\right)} + \frac{1}{3 \left(x - 3\right)^{2}} + \frac{1}{9 x}\right)d x}}} = 18 {\color{red}{\left(\int{\frac{1}{9 x} d x} + \int{\frac{1}{3 \left(x - 3\right)^{2}} d x} - \int{\frac{1}{9 \left(x - 3\right)} d x}\right)}}$$

Pas de constante-veelvoudregel $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ toe met $$$c=\frac{1}{9}$$$ en $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{x - 3}$$$:

$$18 \int{\frac{1}{9 x} d x} + 18 \int{\frac{1}{3 \left(x - 3\right)^{2}} d x} - 18 {\color{red}{\int{\frac{1}{9 \left(x - 3\right)} d x}}} = 18 \int{\frac{1}{9 x} d x} + 18 \int{\frac{1}{3 \left(x - 3\right)^{2}} d x} - 18 {\color{red}{\left(\frac{\int{\frac{1}{x - 3} d x}}{9}\right)}}$$

Zij $$$u=x - 3$$$.

Dan $$$du=\left(x - 3\right)^{\prime }dx = 1 dx$$$ (de stappen zijn te zien »), en dan geldt dat $$$dx = du$$$.

De integraal kan worden herschreven als

$$18 \int{\frac{1}{9 x} d x} + 18 \int{\frac{1}{3 \left(x - 3\right)^{2}} d x} - 2 {\color{red}{\int{\frac{1}{x - 3} d x}}} = 18 \int{\frac{1}{9 x} d x} + 18 \int{\frac{1}{3 \left(x - 3\right)^{2}} d x} - 2 {\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}$$

De integraal van $$$\frac{1}{u}$$$ is $$$\int{\frac{1}{u} d u} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)}$$$:

$$18 \int{\frac{1}{9 x} d x} + 18 \int{\frac{1}{3 \left(x - 3\right)^{2}} d x} - 2 {\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}} = 18 \int{\frac{1}{9 x} d x} + 18 \int{\frac{1}{3 \left(x - 3\right)^{2}} d x} - 2 {\color{red}{\ln{\left(\left|{u}\right| \right)}}}$$

We herinneren eraan dat $$$u=x - 3$$$:

$$- 2 \ln{\left(\left|{{\color{red}{u}}}\right| \right)} + 18 \int{\frac{1}{9 x} d x} + 18 \int{\frac{1}{3 \left(x - 3\right)^{2}} d x} = - 2 \ln{\left(\left|{{\color{red}{\left(x - 3\right)}}}\right| \right)} + 18 \int{\frac{1}{9 x} d x} + 18 \int{\frac{1}{3 \left(x - 3\right)^{2}} d x}$$

Pas de constante-veelvoudregel $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ toe met $$$c=\frac{1}{3}$$$ en $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{\left(x - 3\right)^{2}}$$$:

$$- 2 \ln{\left(\left|{x - 3}\right| \right)} + 18 \int{\frac{1}{9 x} d x} + 18 {\color{red}{\int{\frac{1}{3 \left(x - 3\right)^{2}} d x}}} = - 2 \ln{\left(\left|{x - 3}\right| \right)} + 18 \int{\frac{1}{9 x} d x} + 18 {\color{red}{\left(\frac{\int{\frac{1}{\left(x - 3\right)^{2}} d x}}{3}\right)}}$$

Zij $$$u=x - 3$$$.

Dan $$$du=\left(x - 3\right)^{\prime }dx = 1 dx$$$ (de stappen zijn te zien »), en dan geldt dat $$$dx = du$$$.

Dus,

$$- 2 \ln{\left(\left|{x - 3}\right| \right)} + 18 \int{\frac{1}{9 x} d x} + 6 {\color{red}{\int{\frac{1}{\left(x - 3\right)^{2}} d x}}} = - 2 \ln{\left(\left|{x - 3}\right| \right)} + 18 \int{\frac{1}{9 x} d x} + 6 {\color{red}{\int{\frac{1}{u^{2}} d u}}}$$

Pas de machtsregel $$$\int u^{n}\, du = \frac{u^{n + 1}}{n + 1}$$$ $$$\left(n \neq -1 \right)$$$ toe met $$$n=-2$$$:

$$- 2 \ln{\left(\left|{x - 3}\right| \right)} + 18 \int{\frac{1}{9 x} d x} + 6 {\color{red}{\int{\frac{1}{u^{2}} d u}}}=- 2 \ln{\left(\left|{x - 3}\right| \right)} + 18 \int{\frac{1}{9 x} d x} + 6 {\color{red}{\int{u^{-2} d u}}}=- 2 \ln{\left(\left|{x - 3}\right| \right)} + 18 \int{\frac{1}{9 x} d x} + 6 {\color{red}{\frac{u^{-2 + 1}}{-2 + 1}}}=- 2 \ln{\left(\left|{x - 3}\right| \right)} + 18 \int{\frac{1}{9 x} d x} + 6 {\color{red}{\left(- u^{-1}\right)}}=- 2 \ln{\left(\left|{x - 3}\right| \right)} + 18 \int{\frac{1}{9 x} d x} + 6 {\color{red}{\left(- \frac{1}{u}\right)}}$$

We herinneren eraan dat $$$u=x - 3$$$:

$$- 2 \ln{\left(\left|{x - 3}\right| \right)} + 18 \int{\frac{1}{9 x} d x} - 6 {\color{red}{u}}^{-1} = - 2 \ln{\left(\left|{x - 3}\right| \right)} + 18 \int{\frac{1}{9 x} d x} - 6 {\color{red}{\left(x - 3\right)}}^{-1}$$

Pas de constante-veelvoudregel $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ toe met $$$c=\frac{1}{9}$$$ en $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{x}$$$:

$$- 2 \ln{\left(\left|{x - 3}\right| \right)} + 18 {\color{red}{\int{\frac{1}{9 x} d x}}} - \frac{6}{x - 3} = - 2 \ln{\left(\left|{x - 3}\right| \right)} + 18 {\color{red}{\left(\frac{\int{\frac{1}{x} d x}}{9}\right)}} - \frac{6}{x - 3}$$

De integraal van $$$\frac{1}{x}$$$ is $$$\int{\frac{1}{x} d x} = \ln{\left(\left|{x}\right| \right)}$$$:

$$- 2 \ln{\left(\left|{x - 3}\right| \right)} + 2 {\color{red}{\int{\frac{1}{x} d x}}} - \frac{6}{x - 3} = - 2 \ln{\left(\left|{x - 3}\right| \right)} + 2 {\color{red}{\ln{\left(\left|{x}\right| \right)}}} - \frac{6}{x - 3}$$

Dus,

$$\int{\frac{18}{x \left(x - 3\right)^{2}} d x} = 2 \ln{\left(\left|{x}\right| \right)} - 2 \ln{\left(\left|{x - 3}\right| \right)} - \frac{6}{x - 3}$$

Vereenvoudig:

$$\int{\frac{18}{x \left(x - 3\right)^{2}} d x} = \frac{2 \left(\left(x - 3\right) \left(\ln{\left(\left|{x}\right| \right)} - \ln{\left(\left|{x - 3}\right| \right)}\right) - 3\right)}{x - 3}$$

Voeg de integratieconstante toe:

$$\int{\frac{18}{x \left(x - 3\right)^{2}} d x} = \frac{2 \left(\left(x - 3\right) \left(\ln{\left(\left|{x}\right| \right)} - \ln{\left(\left|{x - 3}\right| \right)}\right) - 3\right)}{x - 3}+C$$

Antwoord

$$$\int \frac{18}{x \left(x - 3\right)^{2}}\, dx = \frac{2 \left(\left(x - 3\right) \left(\ln\left(\left|{x}\right|\right) - \ln\left(\left|{x - 3}\right|\right)\right) - 3\right)}{x - 3} + C$$$A