🔢Para resolver ∫3x2−x+9x(x2+9)dx utilizaremos la descomposición en fracciones parciales, buscamos constantes A,B,C tal que

3x2−x+9x(x2+9)=Ax+Bx+Cx2+9.

Multiplicando ambos lados por x(x2+9) obtenemos

3x2−x+9=A(x2+9)+(Bx+C)x.

Expandiendo:

3x2−x+9=Ax2+9A+Bx2+Cx=(A+B)x2+Cx+9A.

Igualando coeficientes se llega a:

{A+B=3,C=−1,9A=9.

De allí:

A=1,B=3−A=2,C=−1.

Por lo tanto,

3x2−x+9x(x2+9)=1x+2x−1x2+9

Integración, ahora integramos cada término por separado:

∫1xdx=ln⁡|x|.

Para ∫2xx2+9dx hacemos u=x2+9, du=2xdx:

∫2xx2+9dx=∫1udu=ln⁡(u)=ln⁡(x2+9).

Finalmente,

∫−1x2+9dx=−13arctan(x3)

porque ∫dxx2+a2=1aarctan(xa) con a=3.


Sumando los tres resultados:

∫3x2−x+9x(x2+9)dx=ln⁡|x|+ln⁡(x2+9)−13arctan(x3)+C,

donde C es la constante de integración.

∫3x2−x+9x(x2+9)dx=ln⁡|x|+ln⁡(x2+9)−13arctan(x3)+C

Y eso es todo. Si quieres simplificar los logaritmos puedes usar }ln⁡|x|+ln⁡(x2+9)=ln(|x|(x2+9)). ¡Éxito con tus cálculos!

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