Integrale
Potreste darmi la risoluzione di quest'integrale definito:
la funzione da integrare è
(e^x+e^2x)/(1+e^x+e^2x)
calcolata tra 1 e o
la funzione da integrare è
(e^x+e^2x)/(1+e^x+e^2x)
calcolata tra 1 e o
Risposte

t=e^x
x=ln(t)
dx=dt/t
Sostituiamo:
(t+t^2)/(1+t+t^2) * dt/t =
= (1+t)/(1+t+t^2) dt =
= (1/2) * (2+2t)/(1+t+t^2) dt =
= (1/2) * (1+2t + 1)/(1+t+t^2) dt =
= (1/2) *[ (1+2t)/(1+t+t^2) +1/(1+t+t^2)] dt
La parte in rosso integrata (compreso l'(1/2)) fa:
(1/2)log(1+t+t^2) = (1/2)log(1+e^x+e^(2x))
Rimane la parte verde.
Osserviamo che:
1+t+t^2 = 3/4 + (t+1/2)^2 = (3/4) * [ 1 + ((sqrt(3)/2)*(t+1/2))^2 ]
Conviene fare la sostituzione:
q = (sqrt(3)/2)*(t+1/2)
t = (2/sqrt(3))q - (1/2)
dt = (2/sqrt(3))dq
Sostituendo nell'espressione in verde (comprendendo l'1/2):
(1/2)(4/3)(2/sqrt(3)) * 1/(1+q^2) dq =
= 4/(3*sqrt(3)) * arctg(q) =
= 4/(3*sqrt(3)) * arctg( (sqrt(3)/2)*(t+1/2) ) =
= 4/(3*sqrt(3)) * arctg( (sqrt(3)/2)*(e^x + 1/2) )
Quindi l'integrale indefinito è:
F(x) = (1/2)log(1+e^x+e^(2x)) + 4/(3*sqrt(3)) * arctg( (sqrt(3)/2)*(e^x + 1/2) ) + C
Ora basta sostituire gli estremi. Il risultato numerico mi viene un po' diverso da quello di fireball. Controlla i conti... il procedimento è comunque ok.
Modificato da - goblyn il 03/01/2004 17:00:14
x=ln(t)
dx=dt/t
Sostituiamo:
(t+t^2)/(1+t+t^2) * dt/t =
= (1+t)/(1+t+t^2) dt =
= (1/2) * (2+2t)/(1+t+t^2) dt =
= (1/2) * (1+2t + 1)/(1+t+t^2) dt =
= (1/2) *[ (1+2t)/(1+t+t^2) +1/(1+t+t^2)] dt
La parte in rosso integrata (compreso l'(1/2)) fa:
(1/2)log(1+t+t^2) = (1/2)log(1+e^x+e^(2x))
Rimane la parte verde.
Osserviamo che:
1+t+t^2 = 3/4 + (t+1/2)^2 = (3/4) * [ 1 + ((sqrt(3)/2)*(t+1/2))^2 ]
Conviene fare la sostituzione:
q = (sqrt(3)/2)*(t+1/2)
t = (2/sqrt(3))q - (1/2)
dt = (2/sqrt(3))dq
Sostituendo nell'espressione in verde (comprendendo l'1/2):
(1/2)(4/3)(2/sqrt(3)) * 1/(1+q^2) dq =
= 4/(3*sqrt(3)) * arctg(q) =
= 4/(3*sqrt(3)) * arctg( (sqrt(3)/2)*(t+1/2) ) =
= 4/(3*sqrt(3)) * arctg( (sqrt(3)/2)*(e^x + 1/2) )
Quindi l'integrale indefinito è:
F(x) = (1/2)log(1+e^x+e^(2x)) + 4/(3*sqrt(3)) * arctg( (sqrt(3)/2)*(e^x + 1/2) ) + C
Ora basta sostituire gli estremi. Il risultato numerico mi viene un po' diverso da quello di fireball. Controlla i conti... il procedimento è comunque ok.
Modificato da - goblyn il 03/01/2004 17:00:14
Hai ragione goblyn, ho sbagliato a trascrivere il risultato. Ora dovrebbe essere a posto.
No ma io dicevo di controllare i miei di conti...
