Интеграл (1-x)/x^2 (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 - x   
     |  ----- dx
     |     2    
     |    x     
     |          
    /           
    0           
    011x2(x+1)dx\int_{0}^{1} \frac{1}{x^{2}} \left(- x + 1\right)\, dx
    Подробное решение
    1. Есть несколько способов вычислить этот интеграл.

      Метод #1

      1. пусть u=xu = - x.

        Тогда пусть du=dxdu = - dx и подставим du- du:

        1u2(u+1)du\int \frac{1}{u^{2}} \left(u + 1\right)\, du

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

          1u2(u+1)du=1u2(u+1)du\int \frac{1}{u^{2}} \left(u + 1\right)\, du = - \int \frac{1}{u^{2}} \left(u + 1\right)\, du

          1. Перепишите подынтегральное выражение:

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

          2. Интегрируем почленно:

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

            1. Интеграл unu^{n} есть un+1n+1\frac{u^{n + 1}}{n + 1}:

              1u2du=1u\int \frac{1}{u^{2}}\, du = - \frac{1}{u}

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

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

        Если сейчас заменить uu ещё в:

        log(x)1x- \log{\left (- x \right )} - \frac{1}{x}

      Метод #2

      1. Перепишите подынтегральное выражение:

        1x2(x+1)=1x+1x2\frac{1}{x^{2}} \left(- x + 1\right) = - \frac{1}{x} + \frac{1}{x^{2}}

      2. Интегрируем почленно:

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

          1xdx=1xdx\int - \frac{1}{x}\, dx = - \int \frac{1}{x}\, dx

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

          Таким образом, результат будет: log(x)- \log{\left (x \right )}

        1. Интеграл xnx^{n} есть xn+1n+1\frac{x^{n + 1}}{n + 1}:

          1x2dx=1x\int \frac{1}{x^{2}}\, dx = - \frac{1}{x}

        Результат есть: log(x)1x- \log{\left (x \right )} - \frac{1}{x}

      Метод #3

      1. Перепишите подынтегральное выражение:

        1x2(x+1)=1x+1x2\frac{1}{x^{2}} \left(- x + 1\right) = - \frac{1}{x} + \frac{1}{x^{2}}

      2. Интегрируем почленно:

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

          1xdx=xx2dx\int - \frac{1}{x}\, dx = - \int \frac{x}{x^{2}}\, dx

          1. пусть u=1x2u = \frac{1}{x^{2}}.

            Тогда пусть du=2dxx3du = - \frac{2 dx}{x^{3}} 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(1x2)- \frac{1}{2} \log{\left (\frac{1}{x^{2}} \right )}

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

        1. Интеграл xnx^{n} есть xn+1n+1\frac{x^{n + 1}}{n + 1}:

          1x2dx=1x\int \frac{1}{x^{2}}\, dx = - \frac{1}{x}

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

    2. Добавляем постоянную интегрирования:

      log(x)1x+constant- \log{\left (- x \right )} - \frac{1}{x}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    log(x)1x+constant- \log{\left (- x \right )} - \frac{1}{x}+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-1010200-100
    Ответ [src]
      1              
      /              
     |               
     |  1 - x        
     |  ----- dx = oo
     |     2         
     |    x          
     |               
    /                
    0                
    %a{\it \%a}
    Численный ответ [src]
    1.3793236779486e+19
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                          
     |                           
     | 1 - x          1          
     | ----- dx = C - - - log(-x)
     |    2           x          
     |   x                       
     |                           
    /                            
    logx1x-\log x-{{1}\over{x}}