Интеграл -1/(exp(x)+1) (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          
      /          
     |           
     |   -1      
     |  ------ dx
     |   x       
     |  e  + 1   
     |           
    /            
    0            
    011ex+1dx\int_{0}^{1} - \frac{1}{e^{x} + 1}\, dx
    Подробное решение
    1. Интеграл от произведения функции на константу есть эта константа на интеграл от данной функции:

      1ex+1dx=1ex+1dx\int - \frac{1}{e^{x} + 1}\, dx = - \int \frac{1}{e^{x} + 1}\, dx

      1. пусть u=exu = e^{x}.

        Тогда пусть du=exdxdu = e^{x} dx и подставим dudu:

        1u(u+1)du\int \frac{1}{u \left(u + 1\right)}\, du

        1. Есть несколько способов вычислить этот интеграл.

          Метод #1

          1. Перепишите подынтегральное выражение:

            1u(u+1)=1u+1+1u\frac{1}{u \left(u + 1\right)} = - \frac{1}{u + 1} + \frac{1}{u}

          2. Интегрируем почленно:

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

              1u+1du=1u+1du\int - \frac{1}{u + 1}\, du = - \int \frac{1}{u + 1}\, du

              1. пусть u=u+1u = u + 1.

                Тогда пусть du=dudu = du и подставим dudu:

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

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

                Если сейчас заменить uu ещё в:

                log(u+1)\log{\left (u + 1 \right )}

              Таким образом, результат будет: log(u+1)- \log{\left (u + 1 \right )}

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

            Результат есть: log(u)log(u+1)\log{\left (u \right )} - \log{\left (u + 1 \right )}

          Метод #2

          1. Перепишите подынтегральное выражение:

            1u(u+1)=1u2+u\frac{1}{u \left(u + 1\right)} = \frac{1}{u^{2} + u}

          2. Перепишите подынтегральное выражение:

            1u2+u=1u+1+1u\frac{1}{u^{2} + u} = - \frac{1}{u + 1} + \frac{1}{u}

          3. Интегрируем почленно:

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

              1u+1du=1u+1du\int - \frac{1}{u + 1}\, du = - \int \frac{1}{u + 1}\, du

              1. пусть u=u+1u = u + 1.

                Тогда пусть du=dudu = du и подставим dudu:

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

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

                Если сейчас заменить uu ещё в:

                log(u+1)\log{\left (u + 1 \right )}

              Таким образом, результат будет: log(u+1)- \log{\left (u + 1 \right )}

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

            Результат есть: log(u)log(u+1)\log{\left (u \right )} - \log{\left (u + 1 \right )}

        Если сейчас заменить uu ещё в:

        log(ex+1)+log(ex)- \log{\left (e^{x} + 1 \right )} + \log{\left (e^{x} \right )}

      Таким образом, результат будет: log(ex+1)log(ex)\log{\left (e^{x} + 1 \right )} - \log{\left (e^{x} \right )}

    2. Добавляем постоянную интегрирования:

      log(ex+1)log(ex)+constant\log{\left (e^{x} + 1 \right )} - \log{\left (e^{x} \right )}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    log(ex+1)log(ex)+constant\log{\left (e^{x} + 1 \right )} - \log{\left (e^{x} \right )}+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-101020-10
    Ответ [src]
      1                                     
      /                                     
     |                                      
     |   -1                                 
     |  ------ dx = -1 - log(2) + log(1 + E)
     |   x                                  
     |  e  + 1                              
     |                                      
    /                                       
    0                                       
    log(e+1)log21\log \left(e+1\right)-\log 2-1
    Численный ответ [src]
    -0.379885493041722
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                     
     |                                      
     |  -1                / x\      /     x\
     | ------ dx = C - log\e / + log\1 + e /
     |  x                                   
     | e  + 1                               
     |                                      
    /                                       
    log(ex+1)x\log \left(e^{x}+1\right)-x