Enunciado:
Resolver la integral indefinida
\displaystyle \int \, \arcsin{x}\,dx
Solución:
Utilizaremos en este caso la técnica de integración por partes
\int \, u\,dv = u\,v -\int\,v\,du
Designando:
u=\arcsin{x} \Rightarrow du=\dfrac{1}{\sqrt{1-x^2}}\,dx
dv=dx \Rightarrow v=x
vemos que
\displaystyle \int \, \arcsin{x}\,dx=x\,\arcsin{x}-\int\,\dfrac{x\,dx}{\sqrt{1-x^2}} \quad \quad \quad (1)
Calcularemos ahora la integral del segundo miembro, haciendo el cambio de variable x=\sin{w} \Rightarrow dx=\cos{w}\,dw, con lo cual
\displaystyle \int\,\dfrac{x \,dx}{\sqrt{1-x^2}}=
\int \,\dfrac{\sin{w}\,\cos{w}\,dw}{\sqrt{1-\sin^2 \,w}}=
\int\,\dfrac{\sin{w}\,\cos{w}\,dw}{\cos{w}}=\int\,\sin{w}\,dw
=-\cos{w}+k_1 = \{\text{deshaciendo el cambio}\}=-\sqrt{1-x^2}+k_2
Y, sustituyendo este resultado en (1), llegamos a
\displaystyle \int \, \arcsin{x}\,dx=x\,\arcsin{x}+\sqrt{1-x^2}+C
\square
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