Интеграл (x^2-1)/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          
      /          
     |           
     |   2       
     |  x  - 1   
     |  ------ dx
     |    x      
     |           
    /            
    0            
    01x21xdx\int\limits_{0}^{1} \frac{x^{2} - 1}{x}\, dx
    Подробное решение
    1. Есть несколько способов вычислить этот интеграл.

      Метод #1

      1. пусть u=x2u = x^{2}.

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

        u14udu\int \frac{u - 1}{4 u}\, du

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

          u12udu=u1udu2\int \frac{u - 1}{2 u}\, du = \frac{\int \frac{u - 1}{u}\, du}{2}

          1. Перепишите подынтегральное выражение:

            u1u=11u\frac{u - 1}{u} = 1 - \frac{1}{u}

          2. Интегрируем почленно:

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

              1du=u\int 1\, du = u

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

              (1u)du=1udu\int \left(- \frac{1}{u}\right)\, du = - \int \frac{1}{u}\, du

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

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

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

          Таким образом, результат будет: u2log(u)2\frac{u}{2} - \frac{\log{\left(u \right)}}{2}

        Если сейчас заменить uu ещё в:

        x22log(x2)2\frac{x^{2}}{2} - \frac{\log{\left(x^{2} \right)}}{2}

      Метод #2

      1. Перепишите подынтегральное выражение:

        x21x=x1x\frac{x^{2} - 1}{x} = x - \frac{1}{x}

      2. Интегрируем почленно:

        1. Интеграл xnx^{n} есть xn+1n+1\frac{x^{n + 1}}{n + 1} когда n1n \neq -1:

          xdx=x22\int x\, dx = \frac{x^{2}}{2}

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

          (1x)dx=1xdx\int \left(- \frac{1}{x}\right)\, 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)}

        Результат есть: x22log(x)\frac{x^{2}}{2} - \log{\left(x \right)}

    2. Добавляем постоянную интегрирования:

      x22log(x2)2+constant\frac{x^{2}}{2} - \frac{\log{\left(x^{2} \right)}}{2}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    x22log(x2)2+constant\frac{x^{2}}{2} - \frac{\log{\left(x^{2} \right)}}{2}+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-1010-5050
    Ответ [src]
    -oo
    -\infty
    =
    =
    -oo
    -\infty
    Численный ответ [src]
    -43.5904461339929
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                            
     |                             
     |  2               2      / 2\
     | x  - 1          x    log\x /
     | ------ dx = C + -- - -------
     |   x             2       2   
     |                             
    /                              
    x21xdx=C+x22log(x2)2\int \frac{x^{2} - 1}{x}\, dx = C + \frac{x^{2}}{2} - \frac{\log{\left(x^{2} \right)}}{2}