Hola gente, me pueden ayudar con esta integral impropia?
Me la tomaron en un final y no la pude hacer!.. la llevé a clases de consulta con una profe y cuando la resolvio, le daba que era indeterminada!
pero por las dudas, les consulto a ustedes también
nos daba -∞ + ∞ ... es decir, era una indeterminacion!
pero viendo videos de integrales indeterminadas, cuando calculas la primera "parte" de la indeterminacion y concluis que esa area diverge, automaticamente podes decir que el area total diverge.. es asi??
Observa que x = 1 pertenece al intervalo de integración, y que no pertenece al dominio de la función que debemos integrar. Por lo tanto, debemos plantear una suma de integrales impropias:
I = I1 + I2
cuyos intervalos de integración serán:
D1 = [0 , 1-b)
D2 = (1+b , 2]
Luego, deberemos tomar el límite para b tendiendo a cero por la derecha para resolver.
La primitiva general de la función (puedes emplear la sustitución w = x^2 -1 para hallarla) es:
I = (1/2) * ln|x^2 -1|
Ahora evaluamos para cada subintervalo:
I1 = (1/2) * (ln|(1-b)^2 -1| - ln|-1|) = (1/2) * (ln|-2b + b^2| - 0) = (1/2) * ln|b^2 - 2b| = (1/2) * ln|b(b-2)|
I2 = (1/2) * (ln|3| - ln|(1+b)^2 - 1) = (1/2) * (ln3 - ln|2b + b^2|) = (1/2)*ln3 - (1/2) * ln|b^2 + 2b| = (1/2)*ln3 - (1/2) + ln|b(b+2)|
Luego volvemos a la suma de integrales que hemos planteado:
I = I1 + I2, reemplazamos y queda:
I = (1/2) * ln|b(b-2)| + (1/2)*ln3 - (1/2) + ln|b(b+2)| =(1 /2) * ln3 + (1/2) * (ln|b(b-2)| - ln|b(b+2)|)
luego aplicamos propiedades de los logaritmos, operamos y llegamos a
I = (1 /2) * ln3 + (1/2) * ln|(b-2)/(b+2)|
Por último, tomamos el límite para b tendiendo a cero (por la derecha), teniendo en cuenta que el primer término es constante, y queda:
I = (1 /2) * ln3 + (1/2) * ln|-1| = (1 /2) * ln3 + (1/2) * ln1 = (1 /2) * ln3 + 0 = (1 /2) * ln3, por lo que concluimos que la integral es convergente.
Espero haberte ayudado.