Интеграл (4-x)*e^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              
      /              
     |               
     |           x   
     |  (4 - x)*e  dx
     |               
    /                
    0                
    01(4x)exdx\int\limits_{0}^{1} \left(4 - x\right) e^{x}\, dx
    Подробное решение
    1. Есть несколько способов вычислить этот интеграл.

      Метод #1

      1. пусть u=xu = - x.

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

        (u4)eudu\int \left(- u - 4\right) e^{- u}\, du

        1. пусть u=uu = - u.

          Тогда пусть du=dudu = - du и подставим dudu:

          (ueu+4eu)du\int \left(- u e^{u} + 4 e^{u}\right)\, du

          1. Интегрируем почленно:

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

              (ueu)du=ueudu\int \left(- u e^{u}\right)\, du = - \int u e^{u}\, du

              1. Используем интегрирование по частям:

                udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

                пусть u(u)=uu{\left(u \right)} = u и пусть dv(u)=eu\operatorname{dv}{\left(u \right)} = e^{u}.

                Затем du(u)=1\operatorname{du}{\left(u \right)} = 1.

                Чтобы найти v(u)v{\left(u \right)}:

                1. Интеграл от экспоненты есть он же сам.

                  eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

                Теперь решаем под-интеграл.

              2. Интеграл от экспоненты есть он же сам.

                eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

              Таким образом, результат будет: ueu+eu- u e^{u} + e^{u}

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

              4eudu=4eudu\int 4 e^{u}\, du = 4 \int e^{u}\, du

              1. Интеграл от экспоненты есть он же сам.

                eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

              Таким образом, результат будет: 4eu4 e^{u}

            Результат есть: ueu+5eu- u e^{u} + 5 e^{u}

          Если сейчас заменить uu ещё в:

          ueu+5euu e^{- u} + 5 e^{- u}

        Если сейчас заменить uu ещё в:

        xex+5ex- x e^{x} + 5 e^{x}

      Метод #2

      1. Перепишите подынтегральное выражение:

        (4x)ex=xex+4ex\left(4 - x\right) e^{x} = - x e^{x} + 4 e^{x}

      2. Интегрируем почленно:

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

          (xex)dx=xexdx\int \left(- x e^{x}\right)\, dx = - \int x e^{x}\, dx

          1. Используем интегрирование по частям:

            udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

            пусть u(x)=xu{\left(x \right)} = x и пусть dv(x)=ex\operatorname{dv}{\left(x \right)} = e^{x}.

            Затем du(x)=1\operatorname{du}{\left(x \right)} = 1.

            Чтобы найти v(x)v{\left(x \right)}:

            1. Интеграл от экспоненты есть он же сам.

              exdx=ex\int e^{x}\, dx = e^{x}

            Теперь решаем под-интеграл.

          2. Интеграл от экспоненты есть он же сам.

            exdx=ex\int e^{x}\, dx = e^{x}

          Таким образом, результат будет: xex+ex- x e^{x} + e^{x}

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

          4exdx=4exdx\int 4 e^{x}\, dx = 4 \int e^{x}\, dx

          1. Интеграл от экспоненты есть он же сам.

            exdx=ex\int e^{x}\, dx = e^{x}

          Таким образом, результат будет: 4ex4 e^{x}

        Результат есть: xex+5ex- x e^{x} + 5 e^{x}

      Метод #3

      1. Используем интегрирование по частям:

        udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

        пусть u(x)=4xu{\left(x \right)} = 4 - x и пусть dv(x)=ex\operatorname{dv}{\left(x \right)} = e^{x}.

        Затем du(x)=1\operatorname{du}{\left(x \right)} = -1.

        Чтобы найти v(x)v{\left(x \right)}:

        1. Интеграл от экспоненты есть он же сам.

          exdx=ex\int e^{x}\, dx = e^{x}

        Теперь решаем под-интеграл.

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

        (ex)dx=exdx\int \left(- e^{x}\right)\, dx = - \int e^{x}\, dx

        1. Интеграл от экспоненты есть он же сам.

          exdx=ex\int e^{x}\, dx = e^{x}

        Таким образом, результат будет: ex- e^{x}

    2. Теперь упростить:

      (5x)ex\left(5 - x\right) e^{x}

    3. Добавляем постоянную интегрирования:

      (5x)ex+constant\left(5 - x\right) e^{x}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    (5x)ex+constant\left(5 - x\right) e^{x}+ \mathrm{constant}

    График
    0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.90020
    Ответ [src]
    -5 + 4*e
    5+4e-5 + 4 e
    =
    =
    -5 + 4*e
    5+4e-5 + 4 e
    Численный ответ [src]
    5.87312731383618
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                               
     |                                
     |          x             x      x
     | (4 - x)*e  dx = C + 5*e  - x*e 
     |                                
    /                                 
    (4x)exdx=Cxex+5ex\int \left(4 - x\right) e^{x}\, dx = C - x e^{x} + 5 e^{x}
    График
    Интеграл (4-x)*e^x (dx) /media/krcore-image-pods/hash/indefinite/0/b1/72f394efca9a74a5cdbb64cd7419d.png