Ejercicio

$\int\left(\frac{\sin^{-1}\left(x\right)}{x^3}\right)dx$

Solución explicada paso por paso

1

Reescribimos el exponente usando la regla de la potenciación $\frac{a^m}{a^n}=a^{m-n}$, donde en este caso $m=0$

$\int x^{-3}\arcsin\left(x\right)dx$
2

Podemos resolver la integral $\int x^{-3}\arcsin\left(x\right)dx$ aplicando el método de integración por partes para calcular la integral del producto de dos funciones, mediante la siguiente fórmula

$\displaystyle\int u\cdot dv=u\cdot v-\int v \cdot du$
3

Primero, identificamos $u$ y calculamos su derivada, $du$

$\begin{matrix}\displaystyle{u=\arcsin\left(x\right)}\\ \displaystyle{du=\frac{1}{\sqrt{1-x^2}}dx}\end{matrix}$
4

Luego, identificamos $dv$ y calculamos $v$

$\begin{matrix}\displaystyle{dv=x^{-3}dx}\\ \displaystyle{\int dv=\int x^{-3}dx}\end{matrix}$
5

Calcular la integral para hallar $v$

$v=\int x^{-3}dx$
6

La integral de una potencia está dada por la siguiente fórmula, $\displaystyle\int x^n dx=\frac{x^{n+1}}{n+1}$, donde $n$ representa a un número o función constante, como $-3$

$\frac{x^{-2}}{-2}$
7

Aplicando la propiedad de la potenciación, $\displaystyle a^{-n}=\frac{1}{a^n}$, donde $n$ es un número

$\frac{\frac{1}{x^{2}}}{-2}$
8

Con los valores obtenidos, sustituimos $u$, $du$ y $v$ en la fórmula general

$\frac{\arcsin\left(x\right)}{-2x^{2}}-\int\frac{1}{-2\sqrt{1-x^2}x^{2}}dx$
9

La integral $-\int\frac{1}{-2\sqrt{1-x^2}x^{2}}dx$ da como resultado: $\frac{-\sqrt{1-x^2}}{2x}$

$\frac{-\sqrt{1-x^2}}{2x}$
10

Después de juntar los resultados de todas las integrales individuales, obtenemos

$\frac{\arcsin\left(x\right)}{-2x^{2}}+\frac{-\sqrt{1-x^2}}{2x}$
11

Simplificamos la expresión

$\frac{-\arcsin\left(x\right)-\sqrt{1-x^2}x}{2x^{2}}$
12

Como la integral que estamos resolviendo es una integral indefinida, al terminar de integrar debemos añadir la constante de integración $C$

$\frac{-\arcsin\left(x\right)-\sqrt{1-x^2}x}{2x^{2}}+C_0$

Respuesta final al problema

$\frac{-\arcsin\left(x\right)-\sqrt{1-x^2}x}{2x^{2}}+C_0$

¿Cómo debo resolver este problema?

  • Elige una opción
  • Integrar por fracciones parciales
  • Integrar por cambio de variable
  • Integrar por partes
  • Integrar por método tabular
  • Integrar por sustitución trigonométrica
  • Integración por Sustitución de Weierstrass
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<=
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acot
asec
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sinh
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acoth
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