Question Number 191243 by sonukgindia last updated on 21/Apr/23
Commented by mr W last updated on 21/Apr/23
$${at}\:{x}=\mathrm{1}\:? \\ $$
Answered by PandaMa last updated on 21/Apr/23
$${at}\:{x}=\mathrm{1}\:{there}\:{is}\:{point}\:{of}\:{singularity}.\:{therefore}\:{that}\:{integral}\:{does}\:{not}\:{converge}.\:{so}\:{we}\:{cannot}\:{calculate}\:{it} \\ $$$$ \\ $$
Answered by mr W last updated on 22/Apr/23
$$\int\frac{{dx}}{{x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{1}} \\ $$$$=\int\frac{{dx}}{\left({x}−\mathrm{1}\right)\left({x}^{\mathrm{2}} +{x}+\mathrm{1}\right)} \\ $$$$=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}\int\left[\frac{\mathrm{1}}{{x}−\mathrm{1}}−\frac{{x}+\mathrm{2}}{{x}^{\mathrm{2}} +{x}+\mathrm{1}}\right]{dx} \\ $$$$=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}\left[\mathrm{ln}\:\left({x}−\mathrm{1}\right)−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\int\left(\frac{\mathrm{2}{x}+\mathrm{1}}{{x}^{\mathrm{2}} +{x}+\mathrm{1}}+\frac{\mathrm{3}}{{x}^{\mathrm{2}} +{x}+\mathrm{1}}\right){dx}\right] \\ $$$$=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}\left[\mathrm{ln}\:\left({x}−\mathrm{1}\right)−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\mathrm{ln}\:\left({x}^{\mathrm{2}} +{x}+\mathrm{1}\right)−\frac{\mathrm{3}}{\mathrm{2}}\int\frac{\mathrm{1}}{{x}^{\mathrm{2}} +{x}+\mathrm{1}}{dx}\right] \\ $$$$=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}\left[\mathrm{ln}\:\left({x}−\mathrm{1}\right)−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\mathrm{ln}\:\left({x}^{\mathrm{2}} +{x}+\mathrm{1}\right)−\frac{\mathrm{3}}{\mathrm{2}}\int\frac{\mathrm{1}}{\left({x}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}\right)^{\mathrm{2}} +\left(\frac{\sqrt{\mathrm{3}}}{\mathrm{2}}\right)^{\mathrm{2}} }{dx}\right] \\ $$$$=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}\left[\mathrm{ln}\:\left({x}−\mathrm{1}\right)−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\mathrm{ln}\:\left({x}^{\mathrm{2}} +{x}+\mathrm{1}\right)−\frac{\mathrm{3}}{\mathrm{2}}×\frac{\mathrm{2}}{\:\sqrt{\mathrm{3}}}\:\mathrm{tan}^{−\mathrm{1}} \frac{\mathrm{2}{x}+\mathrm{1}}{\:\sqrt{\mathrm{3}}}\right]+{C} \\ $$$$=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{3}}\mathrm{ln}\:\left({x}−\mathrm{1}\right)−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{6}}\mathrm{ln}\:\left({x}^{\mathrm{2}} +{x}+\mathrm{1}\right)−\frac{\mathrm{1}}{\:\sqrt{\mathrm{3}}}\:\mathrm{tan}^{−\mathrm{1}} \frac{\mathrm{2}{x}+\mathrm{1}}{\:\sqrt{\mathrm{3}}}+{C} \\ $$