Интеграл x^3/(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         
      /         
     |          
     |     3    
     |    x     
     |  ----- dx
     |  x + 2   
     |          
    /           
    0           
    01x3x+2dx\int_{0}^{1} \frac{x^{3}}{x + 2}\, dx
    Подробное решение
    1. Перепишите подынтегральное выражение:

      x3x+2=x22x+48x+2\frac{x^{3}}{x + 2} = x^{2} - 2 x + 4 - \frac{8}{x + 2}

    2. Интегрируем почленно:

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

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

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

        2xdx=2xdx\int - 2 x\, dx = - 2 \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: x2- x^{2}

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

        4dx=4x\int 4\, dx = 4 x

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

        8x+2dx=81x+2dx\int - \frac{8}{x + 2}\, dx = - 8 \int \frac{1}{x + 2}\, dx

        1. пусть u=x+2u = x + 2.

          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(x+2)\log{\left (x + 2 \right )}

        Таким образом, результат будет: 8log(x+2)- 8 \log{\left (x + 2 \right )}

      Результат есть: x33x2+4x8log(x+2)\frac{x^{3}}{3} - x^{2} + 4 x - 8 \log{\left (x + 2 \right )}

    3. Добавляем постоянную интегрирования:

      x33x2+4x8log(x+2)+constant\frac{x^{3}}{3} - x^{2} + 4 x - 8 \log{\left (x + 2 \right )}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    x33x2+4x8log(x+2)+constant\frac{x^{3}}{3} - x^{2} + 4 x - 8 \log{\left (x + 2 \right )}+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-1010-500500
    Ответ [src]
      1                                      
      /                                      
     |                                       
     |     3                                 
     |    x                                  
     |  ----- dx = 10/3 - 8*log(3) + 8*log(2)
     |  x + 2                                
     |                                       
    /                                        
    0                                        
    8log224log31038\,\log 2-{{24\,\log 3-10}\over{3}}
    Численный ответ [src]
    0.0896124684680183
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                           
     |                                            
     |    3                                      3
     |   x             2                        x 
     | ----- dx = C - x  - 8*log(2 + x) + 4*x + --
     | x + 2                                    3 
     |                                            
    /                                             
    x33x2+12x38log(x+2){{x^3-3\,x^2+12\,x}\over{3}}-8\,\log \left(x+2\right)