Интеграл atan(x)*dx (dx)

Преподаватель очень удивится увидев твоё верное решение 😼

d

↑ Введите нижнюю границу интеграла и верхнюю границу интеграла b, подинтегральную функцию f(x) - смотрите пример

Кусочно-заданная:

{ кусочно-заданную функцию ввести здесь.

    Решение

    Вы ввели [src]
      1             
      /             
     |              
     |  atan(x)*1 dx
     |              
    /               
    0               
    01atan(x)1dx\int\limits_{0}^{1} \operatorname{atan}{\left(x \right)} 1\, dx
    Подробное решение
    1. Используем интегрирование по частям:

      udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

      пусть u(x)=atan(x)u{\left(x \right)} = \operatorname{atan}{\left(x \right)} и пусть dv(x)=1\operatorname{dv}{\left(x \right)} = 1.

      Затем du(x)=1x2+1\operatorname{du}{\left(x \right)} = \frac{1}{x^{2} + 1}.

      Чтобы найти v(x)v{\left(x \right)}:

      1. Интеграл от константы есть эта константа, умноженная на переменную интегрирования:

        1dx=x\int 1\, dx = x

      Теперь решаем под-интеграл.

    2. Интеграл от произведения функции на константу есть эта константа на интеграл от данной функции:

      xx2+1dx=2xx2+1dx2\int \frac{x}{x^{2} + 1}\, dx = \frac{\int \frac{2 x}{x^{2} + 1}\, dx}{2}

      1. пусть u=x2+1u = x^{2} + 1.

        Тогда пусть du=2xdxdu = 2 x dx и подставим du2\frac{du}{2}:

        12udu\int \frac{1}{2 u}\, du

        1. Интеграл 1u\frac{1}{u} есть log(u)\log{\left(u \right)}.

        Если сейчас заменить uu ещё в:

        log(x2+1)\log{\left(x^{2} + 1 \right)}

      Таким образом, результат будет: log(x2+1)2\frac{\log{\left(x^{2} + 1 \right)}}{2}

    3. Добавляем постоянную интегрирования:

      xatan(x)log(x2+1)2+constantx \operatorname{atan}{\left(x \right)} - \frac{\log{\left(x^{2} + 1 \right)}}{2}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    xatan(x)log(x2+1)2+constantx \operatorname{atan}{\left(x \right)} - \frac{\log{\left(x^{2} + 1 \right)}}{2}+ \mathrm{constant}

    График
    0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.900.01.0
    Ответ [src]
      log(2)   pi
    - ------ + --
        2      4 
    log(2)2+π4- \frac{\log{\left(2 \right)}}{2} + \frac{\pi}{4}
    =
    =
      log(2)   pi
    - ------ + --
        2      4 
    log(2)2+π4- \frac{\log{\left(2 \right)}}{2} + \frac{\pi}{4}
    Численный ответ [src]
    0.438824573117476
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                      /     2\            
     |                    log\1 + x /            
     | atan(x)*1 dx = C - ----------- + x*atan(x)
     |                         2                 
    /                                            
    atan(x)1dx=C+xatan(x)log(x2+1)2\int \operatorname{atan}{\left(x \right)} 1\, dx = C + x \operatorname{atan}{\left(x \right)} - \frac{\log{\left(x^{2} + 1 \right)}}{2}
    График
    Интеграл atan(x)*dx (dx) /media/krcore-image-pods/hash/indefinite/f/ba/a6e714f7caef66d328f2f95fc33a5.png