Неопределенный интеграл КТ 2
Найдите интеграл $$\int \frac{dx}{x^2-6x+34}$$ :
- Преобразуем квадратный трехчлен:
$$(x^2-6x+9)+25=(x-3)^2+5^2$$. - По формуле
$$\int \frac{du}{u^2+a^2}=\frac{1}{a}\textrm{arctg}\frac{u}{a}+C$$
получим:
$$\int \frac{d(x-3)}{(x-3)^2+5^2}=\frac{1}{5}\textrm{arctg}\frac{x-3}{5}+C$$.
Выберите один из вариантов
Найдите интеграл $$\int \textrm{sin} 1,5x \cdot \textrm{sin} 4,5x\cdot dx$$:
- Преобразуем подынтегральную функцию:
$$f(x)=0,5(\textrm{cos}(1,5x-4,5x) - \textrm{cos}(1,5x+4,5x))$$,
$$f(x)=0,5(\textrm{cos}3x-\textrm{cos} 6x)$$. - Найдем сумму интегралов:
$$I=\frac{1}{2}\int \frac{\textrm{cos}3xd(3x)}{3}-\frac{1}{2}\int \frac{\textrm{cos}6xd (6x)}{6}$$,
$$I=\frac{\textrm{sin}3x}{6}-\frac{\textrm{sin}6x}{12}+C$$.
Выберите один из вариантов
Найдите интеграл $$\int (14-4x)\sqrt[5]{7-2x}dx$$:
- Преобразуем подынтегральную функцию:
$$2(7-2x)\sqrt[5]{7-2x}=2(7-2x)^\frac{6}{5}$$. - Найдем интеграл:
$$I=2\int \frac{(7-2x)^\frac{6}{5}d(7-2x)}{-2}$$,
$$I=-\frac{5(7-2x)^\frac{11}{5}}{11}+C$$.
Выберите один из вариантов
Найдите интеграл $$\int \frac{dx}{1+2\textrm{cos}^{2}0,5x}$$ :
- Положим: $$\textrm{tg}0,5x=t$$.
Тогда $$(\textrm{tg}0,5x)'dx=t'dt$$, $$\frac{dx}{2\textrm{cos}^{2}0,5x}=dt$$, $$dx=(1+\textrm{cos}x)dt$$. - Так как $$\textrm{cos}x=\frac{1-t^2}{1+t^2}$$, то:
$$dx=\left(1+\frac{1-t^2}{1+t^2}\right)dt$$, $$dx=\frac{2dt}{1+t^2}$$; $$1+2\textrm{cos}^{2}0,5x=2+\frac{1-t^2}{1+t^2}=\frac{3+t^2}{1+t^2}$$. - Найдем интеграл:
$$I=\int \frac{dx}{1+2\textrm{cos}^{2}0,5x}$$,
$$I=\int \frac{2dt\cdot (1+t^2)}{(1+t^2)(3+t^2)}$$,
$$I=2\int \frac{dt}{3+t^2}$$,
$$I=\frac{2}{\sqrt{3}}\textrm{arctg}\frac{t}{\sqrt{3}}+C$$,
$$I=\frac{2}{\sqrt{3}}\textrm{arctg}\frac{\textrm{tg}0,5x}{\sqrt{3}}+C$$.
Выберите один из вариантов
Найдите интеграл $$\int \frac{6-2x}{\sqrt[3]{x}-\sqrt[3]{3}}dx$$:
- Преобразуем подынтегральную функцию:
$$f(x)=\frac{-2(x-3)}{\sqrt[3]{x}-\sqrt[3]{3}}$$,
$$f(x)=\frac{-2(\sqrt[3]{x}-\sqrt[3]{3})(\sqrt[3]{x^2}+\sqrt[3]{9}+\sqrt[3]{3x})}{\sqrt[3]{x}-\sqrt[3]{3}}$$,
$$f(x)=-2(\sqrt[3]{x^2}+\sqrt[3]{9}+\sqrt[3]{3x})$$. - Найдем сумму интегралов:
$$I=\int x^\frac{2}{3}dx +\sqrt[3]{9}\int dx + \sqrt[3]{3}\int x^\frac{1}{3}dx$$,
$$I=\frac{3}{5}x^\frac{5}{3}+\sqrt[3]{9}x+\frac{3\sqrt[3]{3}}{4}x^\frac{4}{3}+C$$.
Выберите один из вариантов
Найдите интеграл $$\int x^2\textrm{sin}xdx$$:
- Применим формулу интегрирования по частям.
Полагая $$x^2 = u$$, а $$\textrm{sin}xdx = dv$$, получим:
$$2xdx =du$$, а $$-\textrm{cos}x=v$$.
Следовательно, $$I_{1}=-x^2\textrm{cos}x +2\int x\textrm{cos}xdx$$. - Чтобы найти интеграл $$I_{2}=\int x\textrm{cos}xdx$$, применим еще раз формулу интегрирования по частям.
Полагая $$x = u$$, а $$\textrm{cos}xdx =dv$$, получим:
$$dx=du$$, а $$\textrm{sin}x=v$$.
Следовательно, $$I_{2}= x\textrm{sin}x-\int \textrm{sin}xdx=x\textrm{sin}x+\textrm{cos}x$$. - Запишем ответ:
$$I_{1}=-x^2\textrm{cos}x+2\textrm{sin}x+2\textrm{cos}x+C$$.
Выберите один из вариантов
Найдите интеграл $$\int \frac{5x^2+2}{x^2-2x}dx$$ :
- 1. Так как подынтегральная функция представлена неправильной рациональной дробью, то выполним деление многочленов:
Запишем результат деления:
$$\frac{5x^2+2}{x^2-2x}=5+\frac{10x+2}{x^2-2x}$$.
2. Представим полученную дробь в виде суммы простейших дробей.
$$\frac{A}{x}+\frac{B}{x-2}=\frac{(A+B)x-2A}{x(x-2)}$$.
Приравнивая коэффициенты многочленов при одинаковых степенях переменных, получим систему уравнений:
$$\begin{cases}A+B=10,\\-2A=2;\end{cases}$$ $$\begin{cases}B=11,\\A=-1.\end{cases}$$
3. Найдем сумму интегралов:
$$I=\int 5dx -\int \frac{dx}{x}+\int \frac{11d(x-2)}{x-2}$$,
$$I=5x-\textrm{ln}|x|+11\textrm{ln}|x-2|+C$$.
Выберите один из вариантов
Найдите интеграл $$\int \frac{4x+3}{\sqrt{4x-3}}dx$$:
- Полагая $$\sqrt{4x-3}=t$$, получим:
$$4x-3=t^2$$, $$4x+3=t^2+6$$, $$dx=\frac{t}{2}dt$$. - Переходя к новой переменной, получим интеграл:
$$I=\int \frac{(t^2+6)tdt}{2\cdot t}$$, $$I=\frac{1}{2}\int (t^2+6)dt$$, $$I=\frac{t^3}{6}+3t+C$$. - Учитывая, что $$t=\sqrt{4x-3}$$, запишем:
$$I=\frac{\sqrt{(4x-3)^3}}{6}+3\sqrt{4x-3}+C$$.
Выберите один из вариантов
Найдите интеграл $$\int \frac{e^\sqrt{2x}dx}{\sqrt{5x}}$$:
Изменяя формулу дифференциала, получим:
-
$$I=\int \frac{e^{\sqrt{2x}}dx}{\sqrt{5x}}$$,
$$I=\int \frac{e^{\sqrt{2x}}d\sqrt{2x}}{\sqrt{5x}(\sqrt{2x})'}$$,
$$I=\int \frac{e^{\sqrt{2x}}d\sqrt{2x}\cdot \sqrt{2}\sqrt{x}}{\sqrt{5}\sqrt{x}}$$,
$$I=\sqrt{0,4}\int e^{\sqrt{2x}}d\sqrt{2x}$$, $$I=\sqrt{0,4}e^{\sqrt{2x}}+C$$.
Выберите один из вариантов
Найдите интеграл $$\int \textrm{ln}\sqrt[3]{x+3}dx$$:
- Преобразуем интеграл:
$$\int \ln\sqrt[3]{x+3}dx=\frac{1}{3}\int \textrm{ln}(x+3)dx = I$$. - Полагая $$\textrm{ln}(x+3)=u$$, а $$dx=dv$$, получим:
$$\frac{dx}{x+3}=du$$, а $$x=v$$. - Применим формулу интегрирования по частям:
$$I=\frac{1}{3}(x\textrm{ln}(x+3)-\int \frac{xdx}{x+3})$$,
$$I=\frac{x}{3}\textrm{ln}(x+3)-\frac{1}{3}\int \frac{(x+3)-3}{x+3}dx$$,
$$I=\frac{x}{3}\textrm{ln}(x+3)-\frac{1}{3}\int dx+\int \frac{d(x+3)}{x+3}$$,
$$I=\frac{x}{3}\textrm{ln}(x+3)-\frac{x}{3}+\textrm{ln}(x+3)+C$$.
Выберите один из вариантов
