Интеграл (4*x^2+32*x+52)/((x^2+6*x+5)*(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                  
     |     4*x  + 32*x + 52      
     |  ---------------------- dx
     |  / 2          \           
     |  \x  + 6*x + 5/*(x + 3)   
     |                           
    /                            
    0                            
    014x2+32x+52(x+3)(x2+6x+5)dx\int_{0}^{1} \frac{4 x^{2} + 32 x + 52}{\left(x + 3\right) \left(x^{2} + 6 x + 5\right)}\, dx
    Подробное решение
    1. Есть несколько способов вычислить этот интеграл.

      Метод #1

      1. Перепишите подынтегральное выражение:

        4x2+32x+52(x+3)(x2+6x+5)=1x+5+2x+3+3x+1\frac{4 x^{2} + 32 x + 52}{\left(x + 3\right) \left(x^{2} + 6 x + 5\right)} = - \frac{1}{x + 5} + \frac{2}{x + 3} + \frac{3}{x + 1}

      2. Интегрируем почленно:

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

          1x+5dx=1x+5dx\int - \frac{1}{x + 5}\, dx = - \int \frac{1}{x + 5}\, dx

          1. пусть u=x+5u = x + 5.

            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+5)\log{\left (x + 5 \right )}

          Таким образом, результат будет: log(x+5)- \log{\left (x + 5 \right )}

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

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

          1. пусть u=x+3u = x + 3.

            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+3)\log{\left (x + 3 \right )}

          Таким образом, результат будет: 2log(x+3)2 \log{\left (x + 3 \right )}

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

          3x+1dx=31x+1dx\int \frac{3}{x + 1}\, dx = 3 \int \frac{1}{x + 1}\, dx

          1. пусть u=x+1u = 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(x+1)\log{\left (x + 1 \right )}

          Таким образом, результат будет: 3log(x+1)3 \log{\left (x + 1 \right )}

        Результат есть: 3log(x+1)+2log(x+3)log(x+5)3 \log{\left (x + 1 \right )} + 2 \log{\left (x + 3 \right )} - \log{\left (x + 5 \right )}

      Метод #2

      1. Перепишите подынтегральное выражение:

        4x2+32x+52(x+3)(x2+6x+5)=4x2x3+9x2+23x+15+32xx3+9x2+23x+15+52x3+9x2+23x+15\frac{4 x^{2} + 32 x + 52}{\left(x + 3\right) \left(x^{2} + 6 x + 5\right)} = \frac{4 x^{2}}{x^{3} + 9 x^{2} + 23 x + 15} + \frac{32 x}{x^{3} + 9 x^{2} + 23 x + 15} + \frac{52}{x^{3} + 9 x^{2} + 23 x + 15}

      2. Интегрируем почленно:

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

          4x2x3+9x2+23x+15dx=4x2x3+9x2+23x+15dx\int \frac{4 x^{2}}{x^{3} + 9 x^{2} + 23 x + 15}\, dx = 4 \int \frac{x^{2}}{x^{3} + 9 x^{2} + 23 x + 15}\, dx

          1. Перепишите подынтегральное выражение:

            x2x3+9x2+23x+15=258x+4094x+12+18x+8\frac{x^{2}}{x^{3} + 9 x^{2} + 23 x + 15} = \frac{25}{8 x + 40} - \frac{9}{4 x + 12} + \frac{1}{8 x + 8}

          2. Интегрируем почленно:

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

              258x+40dx=2581x+5dx\int \frac{25}{8 x + 40}\, dx = \frac{25}{8} \int \frac{1}{x + 5}\, dx

              1. пусть u=x+5u = x + 5.

                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+5)\log{\left (x + 5 \right )}

              Таким образом, результат будет: 258log(x+5)\frac{25}{8} \log{\left (x + 5 \right )}

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

              94x+12dx=941x+3dx\int - \frac{9}{4 x + 12}\, dx = - \frac{9}{4} \int \frac{1}{x + 3}\, dx

              1. пусть u=x+3u = x + 3.

                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+3)\log{\left (x + 3 \right )}

              Таким образом, результат будет: 94log(x+3)- \frac{9}{4} \log{\left (x + 3 \right )}

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

              18x+8dx=181x+1dx\int \frac{1}{8 x + 8}\, dx = \frac{1}{8} \int \frac{1}{x + 1}\, dx

              1. пусть u=x+1u = 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(x+1)\log{\left (x + 1 \right )}

              Таким образом, результат будет: 18log(x+1)\frac{1}{8} \log{\left (x + 1 \right )}

            Результат есть: 18log(x+1)94log(x+3)+258log(x+5)\frac{1}{8} \log{\left (x + 1 \right )} - \frac{9}{4} \log{\left (x + 3 \right )} + \frac{25}{8} \log{\left (x + 5 \right )}

          Таким образом, результат будет: 12log(x+1)9log(x+3)+252log(x+5)\frac{1}{2} \log{\left (x + 1 \right )} - 9 \log{\left (x + 3 \right )} + \frac{25}{2} \log{\left (x + 5 \right )}

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

          32xx3+9x2+23x+15dx=32xx3+9x2+23x+15dx\int \frac{32 x}{x^{3} + 9 x^{2} + 23 x + 15}\, dx = 32 \int \frac{x}{x^{3} + 9 x^{2} + 23 x + 15}\, dx

          1. Перепишите подынтегральное выражение:

            xx3+9x2+23x+15=58x+40+34x+1218x+8\frac{x}{x^{3} + 9 x^{2} + 23 x + 15} = - \frac{5}{8 x + 40} + \frac{3}{4 x + 12} - \frac{1}{8 x + 8}

          2. Интегрируем почленно:

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

              58x+40dx=581x+5dx\int - \frac{5}{8 x + 40}\, dx = - \frac{5}{8} \int \frac{1}{x + 5}\, dx

              1. пусть u=x+5u = x + 5.

                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+5)\log{\left (x + 5 \right )}

              Таким образом, результат будет: 58log(x+5)- \frac{5}{8} \log{\left (x + 5 \right )}

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

              34x+12dx=341x+3dx\int \frac{3}{4 x + 12}\, dx = \frac{3}{4} \int \frac{1}{x + 3}\, dx

              1. пусть u=x+3u = x + 3.

                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+3)\log{\left (x + 3 \right )}

              Таким образом, результат будет: 34log(x+3)\frac{3}{4} \log{\left (x + 3 \right )}

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

              18x+8dx=181x+1dx\int - \frac{1}{8 x + 8}\, dx = - \frac{1}{8} \int \frac{1}{x + 1}\, dx

              1. пусть u=x+1u = 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(x+1)\log{\left (x + 1 \right )}

              Таким образом, результат будет: 18log(x+1)- \frac{1}{8} \log{\left (x + 1 \right )}

            Результат есть: 18log(x+1)+34log(x+3)58log(x+5)- \frac{1}{8} \log{\left (x + 1 \right )} + \frac{3}{4} \log{\left (x + 3 \right )} - \frac{5}{8} \log{\left (x + 5 \right )}

          Таким образом, результат будет: 4log(x+1)+24log(x+3)20log(x+5)- 4 \log{\left (x + 1 \right )} + 24 \log{\left (x + 3 \right )} - 20 \log{\left (x + 5 \right )}

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

          52x3+9x2+23x+15dx=521x3+9x2+23x+15dx\int \frac{52}{x^{3} + 9 x^{2} + 23 x + 15}\, dx = 52 \int \frac{1}{x^{3} + 9 x^{2} + 23 x + 15}\, dx

          1. Перепишите подынтегральное выражение:

            1x3+9x2+23x+15=18x+4014x+12+18x+8\frac{1}{x^{3} + 9 x^{2} + 23 x + 15} = \frac{1}{8 x + 40} - \frac{1}{4 x + 12} + \frac{1}{8 x + 8}

          2. Интегрируем почленно:

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

              18x+40dx=181x+5dx\int \frac{1}{8 x + 40}\, dx = \frac{1}{8} \int \frac{1}{x + 5}\, dx

              1. пусть u=x+5u = x + 5.

                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+5)\log{\left (x + 5 \right )}

              Таким образом, результат будет: 18log(x+5)\frac{1}{8} \log{\left (x + 5 \right )}

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

              14x+12dx=141x+3dx\int - \frac{1}{4 x + 12}\, dx = - \frac{1}{4} \int \frac{1}{x + 3}\, dx

              1. пусть u=x+3u = x + 3.

                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+3)\log{\left (x + 3 \right )}

              Таким образом, результат будет: 14log(x+3)- \frac{1}{4} \log{\left (x + 3 \right )}

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

              18x+8dx=181x+1dx\int \frac{1}{8 x + 8}\, dx = \frac{1}{8} \int \frac{1}{x + 1}\, dx

              1. пусть u=x+1u = 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(x+1)\log{\left (x + 1 \right )}

              Таким образом, результат будет: 18log(x+1)\frac{1}{8} \log{\left (x + 1 \right )}

            Результат есть: 18log(x+1)14log(x+3)+18log(x+5)\frac{1}{8} \log{\left (x + 1 \right )} - \frac{1}{4} \log{\left (x + 3 \right )} + \frac{1}{8} \log{\left (x + 5 \right )}

          Таким образом, результат будет: 132log(x+1)13log(x+3)+132log(x+5)\frac{13}{2} \log{\left (x + 1 \right )} - 13 \log{\left (x + 3 \right )} + \frac{13}{2} \log{\left (x + 5 \right )}

        Результат есть: 3log(x+1)+2log(x+3)log(x+5)3 \log{\left (x + 1 \right )} + 2 \log{\left (x + 3 \right )} - \log{\left (x + 5 \right )}

    2. Добавляем постоянную интегрирования:

      3log(x+1)+2log(x+3)log(x+5)+constant3 \log{\left (x + 1 \right )} + 2 \log{\left (x + 3 \right )} - \log{\left (x + 5 \right )}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    3log(x+1)+2log(x+3)log(x+5)+constant3 \log{\left (x + 1 \right )} + 2 \log{\left (x + 3 \right )} - \log{\left (x + 5 \right )}+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-1010-5050
    Ответ [src]
      1                                                                              
      /                                                                              
     |                                                                               
     |        2                                                                      
     |     4*x  + 32*x + 52                                                          
     |  ---------------------- dx = -log(6) - 2*log(3) + 2*log(4) + 3*log(2) + log(5)
     |  / 2          \                                                               
     |  \x  + 6*x + 5/*(x + 3)                                                       
     |                                                                               
    /                                                                                
    0                                                                                
    log6+log5+2log42log3+3log2-\log 6+\log 5+2\,\log 4-2\,\log 3+3\,\log 2
    Численный ответ [src]
    2.47248412978944
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                                                        
     |                                                                         
     |       2                                                                 
     |    4*x  + 32*x + 52                                                     
     | ---------------------- dx = C - log(5 + x) + 2*log(3 + x) + 3*log(1 + x)
     | / 2          \                                                          
     | \x  + 6*x + 5/*(x + 3)                                                  
     |                                                                         
    /                                                                          
    log(x+5)+2log(x+3)+3log(x+1)-\log \left(x+5\right)+2\,\log \left(x+3\right)+3\,\log \left(x+1 \right)