Интеграл 1/(1-exp(x)) (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   
     |  1 - e    
     |           
    /            
    0            
    011ex+1dx\int_{0}^{1} \frac{1}{- e^{x} + 1}\, dx
    Подробное решение
    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)=1u1+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:

            1u1du=1u1du\int - \frac{1}{u - 1}\, du = - \int \frac{1}{u - 1}\, du

            1. пусть u=u1u = 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(u1)\log{\left (u - 1 \right )}

            Таким образом, результат будет: log(u1)- \log{\left (u - 1 \right )}

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

          Результат есть: log(u)log(u1)\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=1u1+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:

            1u1du=1u1du\int - \frac{1}{u - 1}\, du = - \int \frac{1}{u - 1}\, du

            1. пусть u=u1u = 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(u1)\log{\left (u - 1 \right )}

            Таким образом, результат будет: log(u1)- \log{\left (u - 1 \right )}

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

          Результат есть: log(u)log(u1)\log{\left (u \right )} - \log{\left (u - 1 \right )}

      Если сейчас заменить uu ещё в:

      log(ex1)+log(ex)- \log{\left (e^{x} - 1 \right )} + \log{\left (e^{x} \right )}

    2. Добавляем постоянную интегрирования:

      log(ex1)+log(ex)+constant- \log{\left (e^{x} - 1 \right )} + \log{\left (e^{x} \right )}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    log(ex1)+log(ex)+constant- \log{\left (e^{x} - 1 \right )} + \log{\left (e^{x} \right )}+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-1010-2020
    Ответ [src]
      1                
      /                
     |                 
     |    1            
     |  ------ dx = -oo
     |       x         
     |  1 - e          
     |                 
    /                  
    0                  
    %a{\it \%a}
    Численный ответ [src]
    -43.6322563900987
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                      
     |                                       
     |   1                /      x\      / x\
     | ------ dx = C - log\-1 + e / + log\e /
     |      x                                
     | 1 - e                                 
     |                                       
    /                                        
    xlog(ex1)x-\log \left(e^{x}-1\right)