Calcolo Esempi

$\int 3 x {(4 x + 3)}^{2} d x$

Passaggio 1

Poiché $3$ è costante rispetto a $x$ , sposta $3$ fuori dall'integrale.

$3 \int x {(4 x + 3)}^{2} d x$

Passaggio 2

Sia $u = 4 x + 3$ . Allora $d u = 4 d x$ , quindi $\frac{1}{4} d u = d x$ . Riscrivi usando $u$ e $d$ $u$ .

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Passaggio 2.1

Sia $u = 4 x + 3$ . Trova $\frac{d u}{d x}$ .

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Passaggio 2.1.1

Differenzia $4 x + 3$ .

$\frac{d}{d x} [4 x + 3]$

Passaggio 2.1.2

Secondo la regola della somma, la derivata di $4 x + 3$ rispetto a $x$ è $\frac{d}{d x} [4 x] + \frac{d}{d x} [3]$ .

$\frac{d}{d x} [4 x] + \frac{d}{d x} [3]$

Passaggio 2.1.3

Calcola $\frac{d}{d x} [4 x]$ .

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Passaggio 2.1.3.1

Poiché $4$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $4 x$ rispetto a $x$ è $4 \frac{d}{d x} [x]$ .

$4 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [3]$

Passaggio 2.1.3.2

Differenzia usando la regola della potenza secondo cui $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 1$ .

$4 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [3]$

Passaggio 2.1.3.3

Moltiplica $4$ per $1$ .

$4 + \frac{d}{d x} [3]$

Passaggio 2.1.4

Differenzia usando la regola della costante.

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Passaggio 2.1.4.1

Poiché $3$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $3$ rispetto a $x$ è $0$ .

$4 + 0$

Passaggio 2.1.4.2

Somma $4$ e $0$ .

$4$

Passaggio 2.2

Riscrivi il problema usando $u$ e $d u$ .

$3 \int (\frac{u}{4} - \frac{3}{4}) u^{2} \frac{1}{4} d u$

Passaggio 3

$\frac{1}{4}$ e $u^{2}$ .

$3 \int (\frac{u}{4} - \frac{3}{4}) \frac{u^{2}}{4} d u$

Passaggio 4

Semplifica.

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Passaggio 4.1

Applica la proprietà distributiva.

$3 \int \frac{u}{4} \cdot \frac{u^{2}}{4} - \frac{3}{4} \cdot \frac{u^{2}}{4} d u$

Passaggio 4.2

Moltiplica $\frac{u}{4}$ per $\frac{u^{2}}{4}$ .

$3 \int \frac{u \cdot u^{2}}{4 \cdot 4} - \frac{3}{4} \cdot \frac{u^{2}}{4} d u$

Passaggio 4.3

Eleva $u$ alla potenza di $1$ .

$3 \int \frac{u^{1} u^{2}}{4 \cdot 4} - \frac{3}{4} \cdot \frac{u^{2}}{4} d u$

Passaggio 4.4

Usa la regola della potenza $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ per combinare gli esponenti.

$3 \int \frac{u^{1 + 2}}{4 \cdot 4} - \frac{3}{4} \cdot \frac{u^{2}}{4} d u$

Passaggio 4.5

Somma $1$ e $2$ .

$3 \int \frac{u^{3}}{4 \cdot 4} - \frac{3}{4} \cdot \frac{u^{2}}{4} d u$

Passaggio 4.6

Moltiplica $4$ per $4$ .

$3 \int \frac{u^{3}}{16} - \frac{3}{4} \cdot \frac{u^{2}}{4} d u$

Passaggio 4.7

$- \frac{3}{4}$ e $\frac{u^{2}}{4}$ .

$3 \int \frac{u^{3}}{16} - \frac{3 u^{2}}{4 \cdot 4} d u$

Passaggio 4.8

Moltiplica $4$ per $4$ .

$3 \int \frac{u^{3}}{16} - \frac{3 u^{2}}{16} d u$

Passaggio 5

Dividi il singolo integrale in più integrali.

$3 (\int \frac{u^{3}}{16} d u + \int - \frac{3 u^{2}}{16} d u)$

Passaggio 6

Poiché $\frac{1}{16}$ è costante rispetto a $u$ , sposta $\frac{1}{16}$ fuori dall'integrale.

$3 (\frac{1}{16} \int u^{3} d u + \int - \frac{3 u^{2}}{16} d u)$

Passaggio 7

Secondo la regola della potenza, l'intero di $u^{3}$ rispetto a $u$ è $\frac{1}{4} u^{4}$ .

$3 (\frac{1}{16} (\frac{1}{4} u^{4} + C) + \int - \frac{3 u^{2}}{16} d u)$

Passaggio 8

$\frac{1}{4}$ e $u^{4}$ .

$3 (\frac{1}{16} (\frac{u^{4}}{4} + C) + \int - \frac{3 u^{2}}{16} d u)$

Passaggio 9

Poiché $- 1$ è costante rispetto a $u$ , sposta $- 1$ fuori dall'integrale.

$3 (\frac{1}{16} (\frac{u^{4}}{4} + C) - \int \frac{3 u^{2}}{16} d u)$

Passaggio 10

Poiché $\frac{3}{16}$ è costante rispetto a $u$ , sposta $\frac{3}{16}$ fuori dall'integrale.

$3 (\frac{1}{16} (\frac{u^{4}}{4} + C) - (\frac{3}{16} \int u^{2} d u))$

Passaggio 11

Secondo la regola della potenza, l'intero di $u^{2}$ rispetto a $u$ è $\frac{1}{3} u^{3}$ .

$3 (\frac{1}{16} (\frac{u^{4}}{4} + C) - \frac{3}{16} (\frac{1}{3} u^{3} + C))$

Passaggio 12

Semplifica.

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Passaggio 12.1

$\frac{1}{3}$ e $u^{3}$ .

$3 (\frac{1}{16} (\frac{u^{4}}{4} + C) - \frac{3}{16} (\frac{u^{3}}{3} + C))$

Passaggio 12.2

Semplifica.

$3 (\frac{u^{4}}{64} - \frac{u^{3}}{16}) + C$

Passaggio 13

Sostituisci tutte le occorrenze di $u$ con $4 x + 3$ .

$3 (\frac{{(4 x + 3)}^{4}}{64} - \frac{{(4 x + 3)}^{3}}{16}) + C$

Passaggio 14

Riordina i termini.

$3 (\frac{1}{64} {(4 x + 3)}^{4} - \frac{1}{16} {(4 x + 3)}^{3}) + C$