¿Cómo integro [matemáticas] \ dfrac {1} {x ^ {1/2} + x ^ {1/3}} [/ matemáticas] con respecto a [matemáticas] x [/ matemáticas]?

Tenga en cuenta que

[matemáticas] (x ^ {1/2} + x ^ {1/3}) (x ^ {- 1/2} -x ^ {- 2/3} + x ^ {- 5/6}) [/ matemáticas]

[matemáticas] = 1-x ^ {- 1/6} + x ^ {- 1/3} + x ^ {- 1/6} -x ^ {- 1/3} + x ^ {- 1/2} [/matemáticas]

[matemáticas] = 1 + x ^ {- 1/2}. [/ matemáticas]

Por lo tanto

[matemáticas] \ dfrac {1} {x ^ {1/2} + x ^ {1/3}} = \ dfrac {(1 + x ^ {- 1/2}) – x ^ {- 1/2} } {x ^ {1/2} + x ^ {1/3}} [/ matemáticas]

[matemáticas] = \ dfrac {(x ^ {1/2} + x ^ {1/3}) (x ^ {- 1/2} -x ^ {- 2/3} + x ^ {- 5/6 }) – x ^ {- 1/2}} {x ^ {1/2} + x ^ {1/3}} [/ math]

[matemáticas] = x ^ {- 1/2} -x ^ {- 2/3} + x ^ {- 5/6} – \ dfrac {x ^ {- 1/3} x ^ {- 1/2} } {x ^ {- 1/3} (x ^ {1/2} + x ^ {1/3})} [/ matemáticas]

[matemáticas] = x ^ {- 1/2} -x ^ {- 2/3} + x ^ {- 5/6} – \ dfrac {x ^ {- 5/6}} {x ^ {1/6 } +1}. [/ Matemáticas]

La integral requerida ahora es sencilla.

Aquí está el método para el caso general [matemática] I = \ int \ frac {1} {x ^ \ frac {1} {m} + x ^ \ frac {1} {n}} \, dx [/ math]

Sea [math] u = x ^ \ frac {1} {mn} \ qquad [/ math] [También podemos tomar [math] u = x ^ \ frac {1} {LCM (m, n)} [/ math ]].

[matemática] \ Rightarrow \ qquad x ^ \ frac {1} {m} = u ^ n \ qquad [/ math] y [math] \ qquad x ^ \ frac {1} {n} = u ^ m [/ math ]

Entonces, [matemáticas] du = \ frac {1} {mn} x ^ {\ left (\ frac {1} {mn} -1 \ right)} \, dx = \ frac {1} {mn} x ^ { \ frac {1-mn} {mn}} \, dx [/ math]

[matemáticas] \ Rightarrow \ qquad dx = (mn) x ^ {\ frac {mn-1} {mn}} \, du = (mn) u ^ {(mn-1)} \, du [/ math]

[matemática] \ Rightarrow \ qquad I = \ int \ frac {(mn) u ^ {(mn-1)}} {u ^ n + u ^ m} \, du [/ math]

Suponiendo sin pérdida de generalidad que [matemáticas] n> m [/ matemáticas], obtenemos,

[matemáticas] I = \ int \ frac {(mn) u ^ {(mn-1)}} {u ^ n + u ^ m} \, du = mn \ int \ frac {u ^ {(mn-1- m)}} {u ^ {(nm)} + 1} \, du [/ math]

que se puede resolver muy fácilmente

No hay necesidad de sacudir tu cerebro por esta mierda. Simplemente sustituya [matemáticas] x = t ^ 6 [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica dx = 6t ^ 5dt [/ matemáticas]

Vamos a rockear !!

[matemáticas] \ begin {ecation} \ begin {split} \ int \ dfrac {1} {x ^ {\ frac {1} {2}} + x ^ {\ frac {1} {3}}} \, dx & = 6 \ int \ dfrac {t ^ 5} {t ^ 3 + t ^ 2} \, dt \\ & = 6 \ int \ dfrac {t ^ 3} {t + 1} \, dt \\\ text { Put} t + 1 = y \ implica dt = dy \\ & = 6 \ int \ dfrac {(y-1) ^ 3} {y} \, dy \\\ text {Vamos a expandir esto …} \\ & = 6 \ int \ dfrac {y ^ 3-1 + 3y-3y ^ 2} {y} \, dy \\ & = 6 \ int y ^ 2 \, dy-6 \ int \ dfrac {1} {y} \, dy + 18 \ int \, dy-18 \ int y \, dy \\ & = 2y ^ 3-6 \ ln y + 18y-9y ^ 2 + C \\ & = 2 (t + 1) ^ 3 -6 \ ln (t + 1) +18 (t + 1) -9 (t + 1) ^ 2 + C \\ & = 2 (\ sqrt [6] {x} +1) ^ 3-6 \ ln (\ sqrt [6] {x} +1) +18 (\ sqrt [6] {x} +1) -9 (\ sqrt [6] {x} +1) ^ 2 + C \\\ text {Simplificar además, para obtener …} \\ & = \ bbox [2pt, borde: 2pt # 10f discontinuo] {\ bbox [# AFA, 5px] {2 \ sqrt {x} -3 \ sqrt [3] {x} +6 \ sqrt [6] {x} -6 \ ln (\ sqrt [6] {x} +1) + C}} \ end {split} \ end {ecuación} \ tag * {} [/ math]

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