Интеграл (2-x)/x^3 (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   
     |  ----- dx
     |     3    
     |    x     
     |          
    /           
    0           
    011x3(x+2)dx\int_{0}^{1} \frac{1}{x^{3}} \left(- x + 2\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 dudu:

        1u3(u+2)du\int \frac{1}{u^{3}} \left(u + 2\right)\, du

        1. Перепишите подынтегральное выражение:

          1u3(u+2)=1u2+2u3\frac{1}{u^{3}} \left(u + 2\right) = \frac{1}{u^{2}} + \frac{2}{u^{3}}

        2. Интегрируем почленно:

          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}

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

            2u3du=21u3du\int \frac{2}{u^{3}}\, du = 2 \int \frac{1}{u^{3}}\, du

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

              1u3du=12u2\int \frac{1}{u^{3}}\, du = - \frac{1}{2 u^{2}}

            Таким образом, результат будет: 1u2- \frac{1}{u^{2}}

          Результат есть: 1u1u2- \frac{1}{u} - \frac{1}{u^{2}}

        Если сейчас заменить uu ещё в:

        1x1x2\frac{1}{x} - \frac{1}{x^{2}}

      Метод #2

      1. Перепишите подынтегральное выражение:

        1x3(x+2)=1x2+2x3\frac{1}{x^{3}} \left(- x + 2\right) = - \frac{1}{x^{2}} + \frac{2}{x^{3}}

      2. Интегрируем почленно:

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

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

          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}

          Таким образом, результат будет: 1x\frac{1}{x}

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

          2x3dx=21x3dx\int \frac{2}{x^{3}}\, dx = 2 \int \frac{1}{x^{3}}\, dx

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

            1x3dx=12x2\int \frac{1}{x^{3}}\, dx = - \frac{1}{2 x^{2}}

          Таким образом, результат будет: 1x2- \frac{1}{x^{2}}

        Результат есть: 1x1x2\frac{1}{x} - \frac{1}{x^{2}}

      Метод #3

      1. Перепишите подынтегральное выражение:

        1x3(x+2)=1x2+2x3\frac{1}{x^{3}} \left(- x + 2\right) = - \frac{1}{x^{2}} + \frac{2}{x^{3}}

      2. Интегрируем почленно:

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

          1x2dx=xx3dx\int - \frac{1}{x^{2}}\, dx = - \int \frac{x}{x^{3}}\, dx

          1. Перепишите подынтегральное выражение:

            xx3=1x2\frac{x}{x^{3}} = \frac{1}{x^{2}}

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

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

          Таким образом, результат будет: 1x\frac{1}{x}

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

          2x3dx=21x3dx\int \frac{2}{x^{3}}\, dx = 2 \int \frac{1}{x^{3}}\, dx

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

            1x3dx=12x2\int \frac{1}{x^{3}}\, dx = - \frac{1}{2 x^{2}}

          Таким образом, результат будет: 1x2- \frac{1}{x^{2}}

        Результат есть: 1x1x2\frac{1}{x} - \frac{1}{x^{2}}

    2. Теперь упростить:

      1x2(x1)\frac{1}{x^{2}} \left(x - 1\right)

    3. Добавляем постоянную интегрирования:

      1x2(x1)+constant\frac{1}{x^{2}} \left(x - 1\right)+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    1x2(x1)+constant\frac{1}{x^{2}} \left(x - 1\right)+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-1010-50005000
    Ответ [src]
      1              
      /              
     |               
     |  2 - x        
     |  ----- dx = oo
     |     3         
     |    x          
     |               
    /                
    0                
    %a{\it \%a}
    Численный ответ [src]
    1.83073007580698e+38
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                     
     |                      
     | 2 - x          1   1 
     | ----- dx = C + - - --
     |    3           x    2
     |   x                x 
     |                      
    /                       
    x1x2{{x-1}\over{x^2}}