Integrale indefinito

Pablo5
qualcuno mi potrebbe spiegare, passo per passo,
la soluzione di

$int 1/[(x^2+a^2)^(3/2)]dx $



so che la soluzione è
$1/[a^2(x^2+a^2)^(1/2)]$
ma nn riesco ad arrivarci....

Risposte
Domè891
ciao, scusa, ma sei sicuro che la soluzione sia quella??
perchè a me viene una $x$ in più al numeratore...

ciao

Pablo5
ho modificato la soluzione dato che l'avevo scritta male
al numeratore cmq non dovrebbe comparire alcuna x

questa soluzione l'ho trovata in un libro in una lista di integrale ,secondo "lui",immediate

V3rgil
Ma la derivata di $1/[a^2(x^2+a^2)^(1/2)]$ non è $1/[(x^2+a^2)^(3/2)]$ è bensì $-x/(a^2(x^2+a^2)^(3/2)$.. risultato e soluzione xD non mi pare coincidono hm sicuro sia quello il risultato e quell'altro l'integrale xD

Pablo5
si sono sicuro, è su un libro di fisica e usa questo

integrale per trovare la risultante di una forza,
(l'integrale che ho scritto è riportato nell'apendice del libro)
quindi non credo abbiano sbagliato

V3rgil
Per essere sbagliato xD il risultato... è sbagliato... anche perché non capisco quell'$a^2$ dal risultato da dove venga fuori O.o... A meno che essendo il libro di fisica hm e quindi un problema di fisica... dovessi trovarti tu la funzione da integrare... ed in questo caso :) può darsi anche avessi sbagliata a trovarle nU? o e un problema gia risolto? che ti dice direttamente di integrale il suddetto integrale? :)

Pablo5
si esatto
in effetti derivando il risulato riportato la verifica non risulta esatta. eppure è riportata in appendice cosi' come ve l'ho scritta
mi sembra molto strano, controllo e vi facico sapere se vengo a capo di qualcosa.


Intanto vi sarei grato se mi deste le vostra soluzione dato che cmq io non riesco ad arrivarci lo stesso.


(è inerente al calcolo della forza generata da una carica lineare uniforme su una carica di prova situata a distanza y sulla retta normale alla barretta passante per il suo punto mediano)

V3rgil
devi sostituire $sqrt(x^2+a^2)=t-x$
risolvendo si ha che l'integrale è almeno se non ho sbagliato qualche passaggio
$int(4t/(t^2+a^2)^2)=-2/(t^2+a^2)=-1/(x^2+a^2+xsqrt(x^2+a^2))$ Non ti ho fo tutti i passaggi xD perché mi scocciavo di scrivere ma chiedi pure casomai ;) :)

Pablo5
ora controllo
in ogni caso grazie mille
e nel caso mi faccio sicuramente vivo

Pablo5
sto provando a verificare la tua soluzione ma non mi sembra correttta.....


edit:tu hai provato c verificare il risultato?io continuo a provare ma non mi sembra corretto....

V3rgil
Ho verificato ora facendo la prova... e mi ritorna l'integrale iniziale :) quindi viene ;)
Ps. per la prova quando arrivi alla frazione moltiplica sotto e sopra per $x^2+a^2$ :) ed elimina tutto il papiello di sopra con quello di sotto ;D venuto dal quadrato del denominatore ;)

Pablo5
"V3rgil":
Ho verificato ora facendo la prova... e mi ritorna l'integrale iniziale :) quindi viene ;)
Ps. per la prova quando arrivi alla frazione moltiplica sotto e sopra per $x^2+a^2$ :) ed elimina tutto il papiello di sopra con quello di sotto ;D venuto dal quadrato del denominatore ;)



guarda se mi metti il procedimento sia della soluzione dell'integrale che della verifica te ne sarei molto grato, è un po' che ci sono dietro e ho il cervello un po' fuso:)


edit:facendo la rpova arrivo fino a qua:

$(2x-sqrt(x^2+a^2)-x^2(x^2+a^2)^-(1/2))/((x^2+a^2+xsqrt(x^2+a^2))^2)$


e poi come vado avanti?

V3rgil
Ti inizio a mettere la risoluzione ;D
la derivata della funzione trovata è
$(2x+sqrt(x^2+a^2)+x^2/sqrt(x^2+a^2))/(x^2+a^2+xsqrt(x^2+a^2))^2$
da cui
$(2xsqrt(x^2+a^2)+2x^2+a^2)/(sqrt(x^2+a^2)(x^2+a^2+xsqrt(x^2+a^2))^2)$
:) sviluppi il quadrato al denominatore moltiplichi numeratore e denominatore per $x^2+a^2$ sviluppi il numeratore e elimini con il quadrato sviluppato al denominatore...
Somma gli esponenti 1/2 e 1 al denominatore e avrai il risultato cercato :)

(non costringermi a scrivere tutti i passaggi :P XD bahuahu ;D)

per quanto riguarda l'integrale
dopo aver effettuato la sostituzione $sqrt(x^2+a^2)=t-x$ ci troveremo $x=(t^2-a^2)/(2t)$ da cui deriva $dx=(t^2+a^2)/(2t^2)$
ed anche $sqrt(x^2+a^2)=(t^2+a^2)/(2t)$
Andando a sostituire nell'integrale iniziale :) si ritrova la forma che ti ho postato precedentemente :)
$4t/(t^2+a^2)$ :) che è un integrale immediato ;)

V3rgil
"Pablo":
[quote="V3rgil"]Ho verificato ora facendo la prova... e mi ritorna l'integrale iniziale :) quindi viene ;)
Ps. per la prova quando arrivi alla frazione moltiplica sotto e sopra per $x^2+a^2$ :) ed elimina tutto il papiello di sopra con quello di sotto ;D venuto dal quadrato del denominatore ;)



guarda se mi metti il procedimento sia della soluzione dell'integrale che della verifica te ne sarei molto grato, è un po' che ci sono dietro e ho il cervello un po' fuso:)


edit:facendo la rpova arrivo fino a qua:

$(2x-sqrt(x^2+a^2)-x^2(x^2+a^2)^-(1/2))/((x^2+a^2+xsqrt(x^2+a^2))^2)$


e poi come vado avanti?[/quote]

Dove hai preso quei -?? XD :)

Sk_Anonymous
Scusate se mi intrometto, ma il mio formulario dà come soluzione
$int 1/[(x^2+a^2)^(3/2)]dx=x/(a^2sqrt(x^2+a^2))+c $, ho controllato e la soluzione è corretta.
Per risolverlo l'unico modo che conosco è quello con la sostituzione postata da V3rgil, ma mi sono persa con i conti :rolleyes:

Pablo5
sono in piena fase "lavori in corso"
appena ne vengo fuori scrivo i miei dubbi

V3rgil
ora vi posto tutti i conti
dopo aver effettuato la sostituzione $sqrt(x^2+a^2)=t-x$ ci troveremo $x=(t^2-a^2)/(2t)$ da cui deriva $dx=(t^2+a^2)/(2t^2)$
ed anche $sqrt(x^2+a^2)=(t^2+a^2)/(2t)$
sostituendo:
$int(1/(x^2+a^2)^(3/2))=int(1/((x^2+a^2)sqrt(x^2+a^2)))=int((t^2+a^2)/(2t^2)(2t)/(t^2+a^2)1/((t^2-a^2)^2/(4t^2)+a^2)))=int(4t/(t^2+a^2)^2)$
Quest'ultimo è un integrale immediato...
$-2/(t^2+a^2)$
Essendo $t^2=2x^2+a^2+2xsqrt(x^2+a^2)$
Avremo
$-1/(x^2+a^2+xsqrt(x^2+a^2)$

Pablo5
ok la verifica del risultato è perfetta
ora vedo di seguire il tuo procedimento nell'integrazione

Pablo5
perfetto!

con calma sono riuscito a svolgere ogni passaggio
resta il dubio sul risultato dell'integrale proposto dal mi libro
Ora provo a vedere se con la soluazione trovata quadra tutto.


ti ringrazio moltissimo!
buona serata

V3rgil
"Pablo":
perfetto!

con calma sono riuscito a svolgere ogni passaggio
resta il dubio sul risultato dell'integrale proposto dal mi libro
Ora provo a vedere se con la soluazione trovata quadra tutto.


ti ringrazio moltissimo!
buona serata

Non c'è di che ;) :) Anche se sarei curioso di capire come trovarsi hm il risultato postato da amelia hm

Pablo5
Si in effetti ora sono convinto che il libro abbia riportato un errore dimenticandosi la x al numeratore.
Comunque Marco (ti chiami cosi' vero? )ho provato a inserire la tua soluzione all'interno del contesto fisico che sto trattando e non viene la stessa cosa.
Quindi , se qualcuno sa come trovare la soluzione posta da Amelia, gliene sarei grato.
Sulla rete ,in quei pochi siti che riportano quel tipo di integrale, non viene mostrata la dimostrazione.

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