Математический анализ Примеры

$f (x) = x^{2} e^{x}$

Этап 1

Чтобы найти функцию $F (x)$ , найдем неопределенный интеграл производной $f (x)$ .

$F (x) = \int f (x) d x$

Этап 2

Составим интеграл, чтобы решить его.

$F (x) = \int x^{2} e^{x} d x$

Этап 3

Проинтегрируем по частям, используя формулу $\int u d v = u v - \int v d u$ , где $u = x^{2}$ и $d v = e^{x}$ .

$x^{2} e^{x} - \int e^{x} (2 x) d x$

Этап 4

Поскольку $2$ — константа по отношению к $x$ , вынесем $2$ из-под знака интеграла.

$x^{2} e^{x} - (2 \int e^{x} (x) d x)$

Этап 5

Умножим $2$ на $- 1$ .

$x^{2} e^{x} - 2 \int e^{x} (x) d x$

Этап 6

Проинтегрируем по частям, используя формулу $\int u d v = u v - \int v d u$ , где $u = x$ и $d v = e^{x}$ .

$x^{2} e^{x} - 2 (x e^{x} - \int e^{x} d x)$

Этап 7

Интеграл $e^{x}$ по $x$ имеет вид $e^{x}$ .

$x^{2} e^{x} - 2 (x e^{x} - (e^{x} + C))$

Этап 8

Перепишем $x^{2} e^{x} - 2 (x e^{x} - (e^{x} + C))$ в виде $x^{2} e^{x} - 2 x e^{x} + 2 e^{x} + C$ .

$x^{2} e^{x} - 2 x e^{x} + 2 e^{x} + C$

Этап 9

Ответ ― первообразная функции $f (x) = x^{2} e^{x}$ .

$F (x) =$ $x^{2} e^{x} - 2 x e^{x} + 2 e^{x} + C$