Math Problem Statement

El valor de A es:

La función F(x) es: 

El valor de A es: La función F(x) es:

Solution

Vamos a desglosar el problema. La integral que se presenta es:

ln(3)02x23xdx\ln(3) \int_0^2 x^2 3^x \, dx

Se menciona que se aplicará la regla de integración por partes asignando u=x2u = x^2, lo que llevará a una expresión del tipo:

A02F(x)dxA - \int_0^2 F(x) \, dx

Para encontrar AA y F(x)F(x):

1. Integración por partes:

Sabemos que para la integración por partes se usa la fórmula:

udv=uvvdu\int u \, dv = uv - \int v \, du

Aquí, tenemos que elegir las partes uu y dvdv. Se indica que u=x2u = x^2, por lo que necesitamos derivar uu y encontrar dvdv:

  • u=x2u = x^2 implica du=2xdxdu = 2x \, dx
  • Ahora, el otro término en la integral debe ser dv=3xdxdv = 3^x \, dx, lo cual implica que v=3xln(3)v = \frac{3^x}{\ln(3)}

2. Aplicamos la fórmula:

02x23xdx=[x23xln(3)]02022x3xln(3)dx\int_0^2 x^2 3^x \, dx = \left[ x^2 \cdot \frac{3^x}{\ln(3)} \right]_0^2 - \int_0^2 2x \cdot \frac{3^x}{\ln(3)} \, dx

Esto simplificará la expresión y podremos evaluar el valor de AA y encontrar la función F(x)F(x).

Voy a proceder con estos pasos para calcular los valores exactos.El valor de AA, después de aplicar la integración por partes y simplificar, es:

A=3xx2ln(3)2ln(150094635296999121)+16ln(3)3A = \frac{3^x x^2 \ln(3)^2 - \ln(150094635296999121) + 16}{\ln(3)^3}

A continuación, sería necesario integrar la función F(x)F(x) para completar el segundo término de la expresión original.

¿Te gustaría proceder con más detalles sobre la función F(x)F(x) o alguna otra parte del cálculo?

Preguntas relacionadas:

  1. ¿Cómo se elige qué partes deben ser uu y dvdv en la integración por partes?
  2. ¿Qué técnicas alternativas existen para resolver integrales con exponentes de bases constantes?
  3. ¿Cómo podemos simplificar expresiones que involucran logaritmos grandes?
  4. ¿Cuáles son los pasos necesarios para integrar funciones exponenciales?
  5. ¿Cómo afecta el cambio de variable en el contexto de integración por partes?

Tip: Recuerda que elegir bien las partes uu y dvdv en la integración por partes es crucial para simplificar el cálculo.

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Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Integration by parts
Exponential functions
Logarithmic functions

Formulas

Integration by parts: ∫ u dv = uv - ∫ v du
Exponential function: 3^x
Logarithmic properties: ln(3)

Theorems

Fundamental Theorem of Calculus
Integration by parts

Suitable Grade Level

University (Calculus)