Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Чтобы найти функцию , найдем неопределенный интеграл производной .
Этап 2
Составим интеграл, чтобы решить его.
Этап 3
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 4
Этап 4.1
Разложим дробь и умножим на общий знаменатель.
Этап 4.1.1
Разложим дробь на множители.
Этап 4.1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.1.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.1.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.1.2
Применим правило умножения к .
Этап 4.1.2
Для каждого множителя в знаменателе создадим новую дробь, используя множитель в качестве знаменателя, а неизвестное значение — в качестве числителя. Поскольку множитель в знаменателе линейный, поместим одну переменную на его место .
Этап 4.1.3
Для каждого множителя в знаменателе создадим новую дробь, используя множитель в качестве знаменателя, а неизвестное значение — в качестве числителя. Поскольку множитель в знаменателе линейный, поместим одну переменную на его место .
Этап 4.1.4
Для каждого множителя в знаменателе создадим новую дробь, используя множитель в качестве знаменателя, а неизвестное значение — в качестве числителя. Поскольку множитель в знаменателе линейный, поместим одну переменную на его место .
Этап 4.1.5
Умножим каждую дробь в уравнении на знаменатель исходного выражения. В этом случае знаменатель равен .
Этап 4.1.6
Сократим общий множитель .
Этап 4.1.6.1
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.6.2
Перепишем это выражение.
Этап 4.1.7
Сократим общий множитель .
Этап 4.1.7.1
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.7.2
Перепишем это выражение.
Этап 4.1.8
Упростим каждый член.
Этап 4.1.8.1
Сократим общий множитель .
Этап 4.1.8.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.8.1.2
Разделим на .
Этап 4.1.8.2
Возведем в степень .
Этап 4.1.8.3
Перенесем влево от .
Этап 4.1.8.4
Сократим общий множитель и .
Этап 4.1.8.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.8.4.2
Сократим общие множители.
Этап 4.1.8.4.2.1
Умножим на .
Этап 4.1.8.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.8.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.1.8.4.2.4
Разделим на .
Этап 4.1.8.5
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 4.1.8.6
Возведем в степень .
Этап 4.1.8.7
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.8.8
Умножим на .
Этап 4.1.8.9
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 4.1.8.10
Умножим на .
Этап 4.1.8.11
Сократим общий множитель и .
Этап 4.1.8.11.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.8.11.2
Сократим общие множители.
Этап 4.1.8.11.2.1
Умножим на .
Этап 4.1.8.11.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.8.11.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.1.8.11.2.4
Разделим на .
Этап 4.1.8.12
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 4.1.8.13
Возведем в степень .
Этап 4.1.8.14
Перепишем в виде .
Этап 4.1.8.15
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 4.1.8.15.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.8.15.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.8.15.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.8.16
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 4.1.8.16.1
Упростим каждый член.
Этап 4.1.8.16.1.1
Умножим на .
Этап 4.1.8.16.1.2
Умножим на .
Этап 4.1.8.16.1.3
Умножим на .
Этап 4.1.8.16.1.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 4.1.8.16.1.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 4.1.8.16.1.5.1
Перенесем .
Этап 4.1.8.16.1.5.2
Умножим на .
Этап 4.1.8.16.1.6
Умножим на .
Этап 4.1.8.16.2
Вычтем из .
Этап 4.1.8.17
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.8.18
Упростим.
Этап 4.1.8.18.1
Умножим на .
Этап 4.1.8.18.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 4.1.8.18.3
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 4.1.8.19
Упростим каждый член.
Этап 4.1.8.19.1
Умножим на .
Этап 4.1.8.19.2
Умножим на .
Этап 4.1.9
Упростим выражение.
Этап 4.1.9.1
Перенесем .
Этап 4.1.9.2
Перенесем .
Этап 4.1.9.3
Перенесем .
Этап 4.1.9.4
Перенесем .
Этап 4.1.9.5
Перенесем .
Этап 4.1.9.6
Изменим порядок и .
Этап 4.2
Составим уравнения для переменных элементарной дроби и используем их для создания системы уравнений.
Этап 4.2.1
Составим уравнение для переменных элементарной дроби, приравняв коэффициенты из каждой части уравнения. Чтобы уравнение было верным, эквивалентные коэффициенты в каждой части уравнения должны быть равны.
Этап 4.2.2
Составим уравнение для переменных элементарной дроби, приравняв коэффициенты из каждой части уравнения. Чтобы уравнение было верным, эквивалентные коэффициенты в каждой части уравнения должны быть равны.
Этап 4.2.3
Составим уравнение для переменных элементарной дроби, приравняв коэффициенты членов, не содержащих . Чтобы уравнение было верным, эквивалентные коэффициенты в каждой части уравнения должны быть равны.
Этап 4.2.4
Составим систему уравнений, чтобы найти коэффициенты элементарных дробей.
Этап 4.3
Решим систему уравнений.
Этап 4.3.1
Решим относительно в .
Этап 4.3.1.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 4.3.1.2
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 4.3.1.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 4.3.1.2.2
Упростим левую часть.
Этап 4.3.1.2.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 4.3.1.2.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 4.3.1.2.2.1.2
Разделим на .
Этап 4.3.1.2.3
Упростим правую часть.
Этап 4.3.1.2.3.1
Разделим на .
Этап 4.3.2
Заменим все вхождения на во всех уравнениях.
Этап 4.3.2.1
Заменим все вхождения в на .
Этап 4.3.2.2
Упростим правую часть.
Этап 4.3.2.2.1
Упростим .
Этап 4.3.2.2.1.1
Умножим на .
Этап 4.3.2.2.1.2
Добавим и .
Этап 4.3.2.3
Заменим все вхождения в на .
Этап 4.3.2.4
Упростим правую часть.
Этап 4.3.2.4.1
Упростим .
Этап 4.3.2.4.1.1
Умножим на .
Этап 4.3.2.4.1.2
Добавим и .
Этап 4.3.3
Решим относительно в .
Этап 4.3.3.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 4.3.3.2
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 4.3.3.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 4.3.3.2.2
Упростим левую часть.
Этап 4.3.3.2.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 4.3.3.2.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 4.3.3.2.2.1.2
Разделим на .
Этап 4.3.3.2.3
Упростим правую часть.
Этап 4.3.3.2.3.1
Разделим на .
Этап 4.3.4
Заменим все вхождения на во всех уравнениях.
Этап 4.3.4.1
Заменим все вхождения в на .
Этап 4.3.4.2
Упростим правую часть.
Этап 4.3.4.2.1
Упростим .
Этап 4.3.4.2.1.1
Умножим на .
Этап 4.3.4.2.1.2
Добавим и .
Этап 4.3.5
Решим относительно в .
Этап 4.3.5.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 4.3.5.2
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 4.3.5.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 4.3.5.2.2
Упростим левую часть.
Этап 4.3.5.2.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 4.3.5.2.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 4.3.5.2.2.1.2
Разделим на .
Этап 4.3.6
Решим систему уравнений.
Этап 4.3.7
Перечислим все решения.
Этап 4.4
Заменим каждый коэффициент элементарной дроби в значениями, найденными для , и .
Этап 4.5
Упростим.
Этап 4.5.1
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 4.5.2
Объединим.
Этап 4.5.3
Умножим на .
Этап 4.5.4
Разделим на .
Этап 4.5.5
Разделим на .
Этап 4.5.6
Удалим ноль из выражения.
Этап 5
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 6
Объединим и .
Этап 7
Этап 7.1
Пусть . Найдем .
Этап 7.1.1
Дифференцируем .
Этап 7.1.2
Продифференцируем.
Этап 7.1.2.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 7.1.2.2
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 7.1.3
Найдем значение .
Этап 7.1.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 7.1.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 7.1.3.3
Умножим на .
Этап 7.1.4
Вычтем из .
Этап 7.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 8
Этап 8.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 8.2
Умножим на .
Этап 8.3
Перенесем влево от .
Этап 9
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 10
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 11
Этап 11.1
Упростим.
Этап 11.1.1
Умножим на .
Этап 11.1.2
Умножим на .
Этап 11.2
Применим основные правила для показателей степени.
Этап 11.2.1
Вынесем из знаменателя, возведя в степень.
Этап 11.2.2
Перемножим экспоненты в .
Этап 11.2.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 11.2.2.2
Умножим на .
Этап 12
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 13
Этап 13.1
Перепишем в виде .
Этап 13.2
Упростим.
Этап 13.2.1
Умножим на .
Этап 13.2.2
Перенесем влево от .
Этап 13.2.3
Умножим на .
Этап 13.2.4
Умножим на .
Этап 13.2.5
Умножим на .
Этап 13.2.6
Умножим на .
Этап 14
Заменим все вхождения на .
Этап 15
Ответ ― первообразная функции .