Integrazione per sostituzione

Si riconoscono perche' c'e' una funzione ed e' presente anche la sua derivata a meno di fattori costanti. Per risolvere un integrale si pone la funzione uguale ad una variabile t e si sostituisce in tutto l'argomento dell'integrale: si ottiene un nuovo integrale nella variabile t.
Si integra il nuovo integrale cosi' ottenuto poi, nel risultato, al posto di t si rimette la funzione di partenza: vediamo in particolare il metodo su di un esempio.
Calcolare
2x+4
------------------ dx =
x2 + 4x + 5
la derivata di x2 + 4x + 5 e' 2x+4, allora pongo
x2 + 4x + 5 = t
faccio il differenziale da una parte e dall'altra dell'uguale
Equivale a fare la derivata a sinistra rispetto ad x e poi moltiplicarla per dx, a destra derivare rispetto a t (viene 1) e moltiplicare la derivata per dt
(2x+4)dx = dt
ricavo dx
dt
dx = ----------
2x+4
Sostituisco quello che posso nell'integrale di partenza
2x+4 dt
------------ ---------
t 2x+4
Posso semplificare 2x+4 sopra e sotto ed ottengo un integrale nella sola t che vado a risolvere
1
------- dt = log |t| +c
t
Ora sostituisco a t il suo valore ed ottengo il risultato finale
log |x2 + 4x + 5| + c
Con log x intendiamo sempre il logaritmo naturale di x
Ricapitolando:
  • Decidi quale funzione considerare come t
  • Poni la funzione uguale a t
  • Fai il differenziale a destra ed a sinistra dell'uguale
  • ricava dx
  • Sostituisci nell'integrale di partenza alla funzione il valore t ed a dx il valore ricavato
  • Controlla che spariscano tutti i termini con la x (se non spariscono torna all'inizio e considera se possibile un'altra funzione; se non puoi considerare un'altra funzione passa a provare l'integrazione per parti)
  • Calcola l'integrale con la t
  • Sostituisci nel risultato a t la funzione iniziale

Vediamo ora alcuni esercizi per meglio fissare il concetto

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