Интеграл 1/(x^3+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
     |   3       
     |  x  + x   
     |           
    /            
    0            
    011x3+xdx\int_{0}^{1} \frac{1}{x^{3} + x}\, dx
    Подробное решение
    1. Перепишите подынтегральное выражение:

      1x3+x=xx2+1+1x\frac{1}{x^{3} + x} = - \frac{x}{x^{2} + 1} + \frac{1}{x}

    2. Интегрируем почленно:

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

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

        1. пусть u=x2+1u = x^{2} + 1.

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

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

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

            1udu=121udu\int \frac{1}{u}\, du = \frac{1}{2} \int \frac{1}{u}\, du

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

            Таким образом, результат будет: 12log(u)\frac{1}{2} \log{\left (u \right )}

          Если сейчас заменить uu ещё в:

          12log(x2+1)\frac{1}{2} \log{\left (x^{2} + 1 \right )}

        Таким образом, результат будет: 12log(x2+1)- \frac{1}{2} \log{\left (x^{2} + 1 \right )}

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

      Результат есть: log(x)12log(x2+1)\log{\left (x \right )} - \frac{1}{2} \log{\left (x^{2} + 1 \right )}

    3. Добавляем постоянную интегрирования:

      log(x)12log(x2+1)+constant\log{\left (x \right )} - \frac{1}{2} \log{\left (x^{2} + 1 \right )}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    log(x)12log(x2+1)+constant\log{\left (x \right )} - \frac{1}{2} \log{\left (x^{2} + 1 \right )}+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-1010-2020
    Ответ [src]
      1               
      /               
     |                
     |    1           
     |  ------ dx = oo
     |   3            
     |  x  + x        
     |                
    /                 
    0                 
    011x3+xdx=\int_{0}^{1} \frac{1}{x^{3} + x}\, dx = \infty
    Численный ответ [src]
    43.7438725437129
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                    
     |                    /     2\         
     |   1             log\1 + x /         
     | ------ dx = C - ----------- + log(x)
     |  3                   2              
     | x  + x                              
     |                                     
    /                                      
    logxlog(x2+1)2\log x-{{\log \left(x^2+1\right)}\over{2}}