I
Cal1 • Integrales
CALC_BEE_202
2012 MIT Integration Bee
Enunciado
Calcule:
$$\int \left( \cos(x) \ln(x) + \frac{\sin(x)}{x} \right) dx$$
$$\int \left( \cos(x) \ln(x) + \frac{\sin(x)}{x} \right) dx$$
Solución Paso a Paso
Este problema se resuelve identificando la regla del producto para derivadas en sentido inverso.
Recordemos que:
$$\frac{d}{dx} [f(x) \cdot g(x)] = f'(x)g(x) + f(x)g'(x)$$
Sea:
Observemos la estructura del integrando:
$$\cos(x) \cdot \ln(x) + \sin(x) \cdot \frac{1}{x}$$
Esto es exactamente la derivada de $\sin(x)\ln(x)$.
Por lo tanto:
$$\int \frac{d}{dx} (\sin(x) \ln(x)) dx = \sin(x) \ln(x) + C$$
Resultado:
$$\sin(x) \ln(x) + C$$
Recordemos que:
$$\frac{d}{dx} [f(x) \cdot g(x)] = f'(x)g(x) + f(x)g'(x)$$
Sea:
- $f(x) = \sin(x) \Rightarrow f'(x) = \cos(x)$
- $g(x) = \ln(x) \Rightarrow g'(x) = \frac{1}{x}$
Observemos la estructura del integrando:
$$\cos(x) \cdot \ln(x) + \sin(x) \cdot \frac{1}{x}$$
Esto es exactamente la derivada de $\sin(x)\ln(x)$.
Por lo tanto:
$$\int \frac{d}{dx} (\sin(x) \ln(x)) dx = \sin(x) \ln(x) + C$$
Resultado:
$$\sin(x) \ln(x) + C$$