Integrale con cambio di variabile?
Salve a tutti.
All'interno di un esercizio di calcolo differenziale mi sono ritrovato a dover risolvere questo integrale:
$ int_()^() log(x+root()(1+x^2 )) dx $
Non so come procedere...
Anche se cambio la variabile che giovamento ne potrei trarre?
Mi sto dimenticando qualche proprietà del log?
Chi mi da qualche "spunto"?
Grazie
All'interno di un esercizio di calcolo differenziale mi sono ritrovato a dover risolvere questo integrale:
$ int_()^() log(x+root()(1+x^2 )) dx $
Non so come procedere...
Anche se cambio la variabile che giovamento ne potrei trarre?
Mi sto dimenticando qualche proprietà del log?
Chi mi da qualche "spunto"?
Grazie
Risposte
Grazie TeM, non ci sarei maaaaai arrivato 
Quindi dovrei ottenere:
$ x log(x+root()(1+x^2) )-int_()^() x 1/((x+root()(1+x^2)))(1+1/(2root() (1+x^2)))dx $
Ma non mi sembra di aver "semplificato" molto la situazione
Adesso impongo il cambio di variabile:
$ 1+x^2=t $
e
$ x=(t-1)(t+1) $
Come vado?

Quindi dovrei ottenere:
$ x log(x+root()(1+x^2) )-int_()^() x 1/((x+root()(1+x^2)))(1+1/(2root() (1+x^2)))dx $
Ma non mi sembra di aver "semplificato" molto la situazione

Adesso impongo il cambio di variabile:
$ 1+x^2=t $
e
$ x=(t-1)(t+1) $
Come vado?
"TeM":
In sostanza, devi ricordare che \[ \frac{d}{dx} \sqrt[n]{f(x)} = \frac{f'(x)}{n\sqrt[n]{f(x)^{n-1}}} \; . \] A questo punto, somma tra parentesi e apporta tutte le semplificazioni possibili all'integranda.
Solo a quel punto passa alla sostituzione
Grazie TeM

ma trovo:
$ xlog(x+root()(1+x^2))- int_()^() (x(x+root()(1+x^2)))/(xroot()(1+x^2)+(1+x^2 )) dx $
Quindi ora ha senso sostituire:
$1+x^2=t^2$
e
$root()(1+x^2)=t$
Ma il dx come lo calcolo?

"TeM":
Allora, fai così. Apri un bel dizionario e studiati per bene la definizione di "semplificazione".

Purtroppo anche i passaggi più semplici mi trascinano nel "baratro" dell'ignoranza sull'argomento.
Vediamo se però ho capito come fare il cambio di variabile:
l'integrale di partenza è
$ -int_()^() x/(root()(1+x^2)) dx $
applico il cambio di variabile come segue
$root()(1+x^2)=t $
$x=root()(t^2-1) $
infine
$dx=(2t/(2root()(t^2-1))dt $
Da cui trovo come soluzione dell'integrale
$-t (+cost) $
cioè
$-root()(1+x^2) $
Come va così?
"TeM":
Non ti preoccupare, era puramente ironica. Lungi da me giudicare
Sì sì, lo so. Mi hai già aiutato tante e tante volte.
"TeM":
Per quanto riguarda i passaggi che hai scritto sono sostanzialmente corretti.

"TeM":
Ti mostro una via meno tortuosa che magari può farti comodo in futuro. \[ - \int \frac{x}{\sqrt{1+x^2}}dx = - \frac{1}{2} \int\frac{2x}{\sqrt{1+x^2}}dx \]
Non sapevo si potesse fare una cosa del genere...

Quindi da questo passaggio avrei anche potuto utilizzare subito questa formula di integrazione senza cambio di variabili:
$ int_()^() (f'(x))/(root()(f(x))) dx = 2 root()(f(x))+c $
"TeM":
ove, ponendo \( t = 1+x^2\,, \; \; dt = 2x\,dx \), si ottiene \[ - \frac{1}{2} \int t^{-\frac{1}{2}}\,dt = - \frac{1}{2}\frac{t^{-\frac{1}{2}+1}}{-\frac{1}{2}+1} + c = - \sqrt{t} + c = - \sqrt{1+x^2} + c \; . \] Chiaro?
Chiarissimo, grazie
Esco dal titolo del topic per ricontestualizzare l'integrale.
Il testo originale dell'esercizio era:
$ y'=(1+y^2)log(x+root()(1+x^2)) $
con
$y(0)=0 $
da cui
ero arrivato a :
$ arctg(y)= $ l'altra parte è rappresentata dall'integrale di cui sopra
dovrei quindi calcolare l'integrale come
$ int_(0)^(x) -root()(1-x^2) dx $
ottenendo
$ -root()(1-x^2)+1 $
come risultato che mi porterebbe a
$ arctg(y)=xlog(x+root()(1+x^2))-root()(1+x^2)+1 $
e infine
$ y = tg [xlog(x+root()(1+x^2))-root()(1+x^2)+1] $
Giusto?
Oppure devo fare altro che ignoro?
Il testo originale dell'esercizio era:
$ y'=(1+y^2)log(x+root()(1+x^2)) $
con
$y(0)=0 $
da cui
ero arrivato a :
$ arctg(y)= $ l'altra parte è rappresentata dall'integrale di cui sopra
dovrei quindi calcolare l'integrale come
$ int_(0)^(x) -root()(1-x^2) dx $
ottenendo
$ -root()(1-x^2)+1 $
come risultato che mi porterebbe a
$ arctg(y)=xlog(x+root()(1+x^2))-root()(1+x^2)+1 $
e infine
$ y = tg [xlog(x+root()(1+x^2))-root()(1+x^2)+1] $
Giusto?
Oppure devo fare altro che ignoro?

Grazie ancora TeM
