Интеграл x^3/(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         
      /         
     |          
     |     3    
     |    x     
     |  ----- dx
     |  1 - x   
     |          
    /           
    0           
    01x3x+1dx\int_{0}^{1} \frac{x^{3}}{- x + 1}\, dx
    Подробное решение
    1. Перепишите подынтегральное выражение:

      x3x+1=x2x11x1\frac{x^{3}}{- x + 1} = - x^{2} - x - 1 - \frac{1}{x - 1}

    2. Интегрируем почленно:

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

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

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

          x2dx=x33\int x^{2}\, dx = \frac{x^{3}}{3}

        Таким образом, результат будет: x33- \frac{x^{3}}{3}

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

        xdx=xdx\int - x\, dx = - \int x\, dx

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

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

        Таким образом, результат будет: x22- \frac{x^{2}}{2}

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

        1dx=x\int -1\, dx = - x

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

        1x1dx=1x1dx\int - \frac{1}{x - 1}\, dx = - \int \frac{1}{x - 1}\, dx

        1. пусть u=x1u = x - 1.

          Тогда пусть du=dxdu = dx 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(x1)\log{\left (x - 1 \right )}

        Таким образом, результат будет: log(x1)- \log{\left (x - 1 \right )}

      Результат есть: x33x22xlog(x1)- \frac{x^{3}}{3} - \frac{x^{2}}{2} - x - \log{\left (x - 1 \right )}

    3. Добавляем постоянную интегрирования:

      x33x22xlog(x1)+constant- \frac{x^{3}}{3} - \frac{x^{2}}{2} - x - \log{\left (x - 1 \right )}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    x33x22xlog(x1)+constant- \frac{x^{3}}{3} - \frac{x^{2}}{2} - x - \log{\left (x - 1 \right )}+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-1010-500500
    Ответ [src]
      1                     
      /                     
     |                      
     |     3                
     |    x                 
     |  ----- dx = oo + pi*I
     |  1 - x               
     |                      
    /                       
    0                       
    %a{\it \%a}
    Численный ответ [src]
    42.2576234528862
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                        
     |                                         
     |    3                              2    3
     |   x                              x    x 
     | ----- dx = C - x - log(-1 + x) - -- - --
     | 1 - x                            2    3 
     |                                         
    /                                          
    2x3+3x2+6x6log(x1)-{{2\,x^3+3\,x^2+6\,x}\over{6}}-\log \left(x-1\right)