Математический анализ Примеры

$\int \frac{{(2 x - 5)}^{2}}{\sqrt{x}} d x$

Этап 1

Применим основные правила для показателей степени.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

С помощью $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ запишем $\sqrt{x}$ в виде $x^{\frac{1}{2}}$ .

$\int \frac{{(2 x - 5)}^{2}}{x^{\frac{1}{2}}} d x$

Этап 1.2

Вынесем $x^{\frac{1}{2}}$ из знаменателя, возведя в $- 1$ степень.

$\int {(2 x - 5)}^{2} {(x^{\frac{1}{2}})}^{- 1} d x$

Этап 1.3

Перемножим экспоненты в ${(x^{\frac{1}{2}})}^{- 1}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.3.1

Применим правило степени и перемножим показатели, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\int {(2 x - 5)}^{2} x^{\frac{1}{2} \cdot - 1} d x$

Этап 1.3.2

Объединим $\frac{1}{2}$ и $- 1$ .

$\int {(2 x - 5)}^{2} x^{\frac{- 1}{2}} d x$

Этап 1.3.3

Вынесем знак минуса перед дробью.

$\int {(2 x - 5)}^{2} x^{- \frac{1}{2}} d x$

Этап 2

Пусть $u_{1} = 2 x - 5$ . Тогда $d u_{1} = 2 d x$ , следовательно $\frac{1}{2} d u_{1} = d x$ . Перепишем, используя $u_{1}$ и $d$ $u_{1}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

Пусть $u_{1} = 2 x - 5$ . Найдем $\frac{d u_{1}}{d x}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1.1

Дифференцируем $2 x - 5$ .

$\frac{d}{d x} [2 x - 5]$

Этап 2.1.2

По правилу суммы производная $2 x - 5$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [- 5]$ .

$\frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [- 5]$

Этап 2.1.3

Найдем значение $\frac{d}{d x} [2 x]$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1.3.1

Поскольку $2$ является константой относительно $x$ , производная $2 x$ по $x$ равна $2 \frac{d}{d x} [x]$ .

$2 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 5]$

Этап 2.1.3.2

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = 1$ .

$2 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [- 5]$

Этап 2.1.3.3

Умножим $2$ на $1$ .

$2 + \frac{d}{d x} [- 5]$

Этап 2.1.4

Продифференцируем, используя правило константы.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1.4.1

Поскольку $- 5$ является константой относительно $x$ , производная $- 5$ относительно $x$ равна $0$ .

$2 + 0$

Этап 2.1.4.2

Добавим $2$ и $0$ .

$2$

Этап 2.2

Переформулируем задачу с помощью $u_{1}$ и $d u_{1}$ .

$\int {u_{1}}^{2} {(\frac{u_{1}}{2} + \frac{5}{2})}^{- \frac{1}{2}} \frac{1}{2} d u_{1}$

Этап 3

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Объединим $\frac{1}{2}$ и ${u_{1}}^{2}$ .

$\int \frac{{u_{1}}^{2}}{2} {(\frac{u_{1}}{2} + \frac{5}{2})}^{- \frac{1}{2}} d u_{1}$

Этап 3.2

Объединим $\frac{{u_{1}}^{2}}{2}$ и ${(\frac{u_{1}}{2} + \frac{5}{2})}^{- \frac{1}{2}}$ .

$\int \frac{{u_{1}}^{2} {(\frac{u_{1}}{2} + \frac{5}{2})}^{- \frac{1}{2}}}{2} d u_{1}$

Этап 3.3

Перенесем ${(\frac{u_{1}}{2} + \frac{5}{2})}^{- \frac{1}{2}}$ в знаменатель, используя правило отрицательных степеней $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$\int \frac{{u_{1}}^{2}}{2 {(\frac{u_{1}}{2} + \frac{5}{2})}^{\frac{1}{2}}} d u_{1}$

Этап 4

Поскольку $\frac{1}{2}$ — константа по отношению к $u_{1}$ , вынесем $\frac{1}{2}$ из-под знака интеграла.

$\frac{1}{2} \int \frac{{u_{1}}^{2}}{{(\frac{u_{1}}{2} + \frac{5}{2})}^{\frac{1}{2}}} d u_{1}$

Этап 5

Пусть $u_{2} = \frac{u_{1}}{2} + \frac{5}{2}$ . Тогда $d u_{2} = \frac{1}{2} d u_{1}$ , следовательно $2 d u_{2} = d u_{1}$ . Перепишем, используя $u_{2}$ и $d$ $u_{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1

Пусть $u_{2} = \frac{u_{1}}{2} + \frac{5}{2}$ . Найдем $\frac{d u_{2}}{d u_{1}}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1.1

Дифференцируем $\frac{u_{1}}{2} + \frac{5}{2}$ .

$\frac{d}{d u_{1}} [\frac{u_{1}}{2} + \frac{5}{2}]$

Этап 5.1.2

По правилу суммы производная $\frac{u_{1}}{2} + \frac{5}{2}$ по $u_{1}$ имеет вид $\frac{d}{d u_{1}} [\frac{u_{1}}{2}] + \frac{d}{d u_{1}} [\frac{5}{2}]$ .

$\frac{d}{d u_{1}} [\frac{u_{1}}{2}] + \frac{d}{d u_{1}} [\frac{5}{2}]$

Этап 5.1.3

Найдем значение $\frac{d}{d u_{1}} [\frac{u_{1}}{2}]$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1.3.1

Поскольку $\frac{1}{2}$ является константой относительно $u_{1}$ , производная $\frac{u_{1}}{2}$ по $u_{1}$ равна $\frac{1}{2} \frac{d}{d u_{1}} [u_{1}]$ .

$\frac{1}{2} \frac{d}{d u_{1}} [u_{1}] + \frac{d}{d u_{1}} [\frac{5}{2}]$

Этап 5.1.3.2

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{n}]$ имеет вид $n {u_{1}}^{n - 1}$ , где $n = 1$ .

$\frac{1}{2} \cdot 1 + \frac{d}{d u_{1}} [\frac{5}{2}]$

Этап 5.1.3.3

Умножим $\frac{1}{2}$ на $1$ .

$\frac{1}{2} + \frac{d}{d u_{1}} [\frac{5}{2}]$

Этап 5.1.4

Продифференцируем, используя правило константы.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1.4.1

Поскольку $\frac{5}{2}$ является константой относительно $u_{1}$ , производная $\frac{5}{2}$ относительно $u_{1}$ равна $0$ .

$\frac{1}{2} + 0$

Этап 5.1.4.2

Добавим $\frac{1}{2}$ и $0$ .

$\frac{1}{2}$

Этап 5.2

Переформулируем задачу с помощью $u_{2}$ и $d u_{2}$ .

$\frac{1}{2} \int \frac{{(2 u_{2} - 5)}^{2}}{{u_{2}}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{1}{\frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 6

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.1

Умножим на обратную дробь, чтобы разделить на $\frac{1}{2}$ .

$\frac{1}{2} \int \frac{{(2 u_{2} - 5)}^{2}}{{u_{2}}^{\frac{1}{2}}} (1 \cdot 2) d u_{2}$

Этап 6.2

Умножим $2$ на $1$ .

$\frac{1}{2} \int \frac{{(2 u_{2} - 5)}^{2}}{{u_{2}}^{\frac{1}{2}}} \cdot 2 d u_{2}$

Этап 6.3

Объединим $\frac{{(2 u_{2} - 5)}^{2}}{{u_{2}}^{\frac{1}{2}}}$ и $2$ .

$\frac{1}{2} \int \frac{{(2 u_{2} - 5)}^{2} \cdot 2}{{u_{2}}^{\frac{1}{2}}} d u_{2}$

Этап 6.4

Перенесем $2$ влево от ${(2 u_{2} - 5)}^{2}$ .

$\frac{1}{2} \int \frac{2 {(2 u_{2} - 5)}^{2}}{{u_{2}}^{\frac{1}{2}}} d u_{2}$

Этап 7

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

$\frac{1}{2} (2 \int \frac{{(2 u_{2} - 5)}^{2}}{{u_{2}}^{\frac{1}{2}}} d u_{2})$

Этап 8

Упростим выражение.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.1

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.1.1

Объединим $2$ и $\frac{1}{2}$ .

$\frac{2}{2} \int \frac{{(2 u_{2} - 5)}^{2}}{{u_{2}}^{\frac{1}{2}}} d u_{2}$

Этап 8.1.2

Сократим общий множитель $2$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.1.2.1

Сократим общий множитель.

$\frac{2}{2} \int \frac{{(2 u_{2} - 5)}^{2}}{{u_{2}}^{\frac{1}{2}}} d u_{2}$

Этап 8.1.2.2

Перепишем это выражение.

$1 \int \frac{{(2 u_{2} - 5)}^{2}}{{u_{2}}^{\frac{1}{2}}} d u_{2}$

Этап 8.1.3

Умножим $\int \frac{{(2 u_{2} - 5)}^{2}}{{u_{2}}^{\frac{1}{2}}} d u_{2}$ на $1$ .

$\int \frac{{(2 u_{2} - 5)}^{2}}{{u_{2}}^{\frac{1}{2}}} d u_{2}$

Этап 8.2

Применим основные правила для показателей степени.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.2.1

Вынесем ${u_{2}}^{\frac{1}{2}}$ из знаменателя, возведя в $- 1$ степень.

$\int {(2 u_{2} - 5)}^{2} {({u_{2}}^{\frac{1}{2}})}^{- 1} d u_{2}$

Этап 8.2.2

Перемножим экспоненты в ${({u_{2}}^{\frac{1}{2}})}^{- 1}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.2.2.1

Применим правило степени и перемножим показатели, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\int {(2 u_{2} - 5)}^{2} {u_{2}}^{\frac{1}{2} \cdot - 1} d u_{2}$

Этап 8.2.2.2

Объединим $\frac{1}{2}$ и $- 1$ .

$\int {(2 u_{2} - 5)}^{2} {u_{2}}^{\frac{- 1}{2}} d u_{2}$

Этап 8.2.2.3

Вынесем знак минуса перед дробью.

$\int {(2 u_{2} - 5)}^{2} {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 9.1

Перепишем ${(2 u_{2} - 5)}^{2}$ в виде $(2 u_{2} - 5) (2 u_{2} - 5)$ .

$\int (2 u_{2} - 5) (2 u_{2} - 5) {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.2

Применим свойство дистрибутивности.

$\int (2 u_{2} (2 u_{2} - 5) - 5 (2 u_{2} - 5)) {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.3

Применим свойство дистрибутивности.

$\int (2 u_{2} (2 u_{2}) + 2 u_{2} \cdot - 5 - 5 (2 u_{2} - 5)) {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.4

Применим свойство дистрибутивности.

$\int (2 u_{2} (2 u_{2}) + 2 u_{2} \cdot - 5 - 5 (2 u_{2}) - 5 \cdot - 5) {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.5

Применим свойство дистрибутивности.

$\int (2 u_{2} (2 u_{2}) + 2 u_{2} \cdot - 5) {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} + (- 5 (2 u_{2}) - 5 \cdot - 5) {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.6

Применим свойство дистрибутивности.

$\int 2 u_{2} (2 u_{2}) {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} + 2 u_{2} \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} + (- 5 (2 u_{2}) - 5 \cdot - 5) {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.7

Применим свойство дистрибутивности.

$\int 2 u_{2} (2 u_{2}) {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} + 2 u_{2} \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 (2 u_{2}) {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.8

Перенесем $u_{2}$ .

$\int 2 \cdot 2 u_{2} \cdot u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} + 2 u_{2} \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 (2 u_{2}) {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.9

Перенесем $u_{2}$ .

$\int 2 \cdot 2 u_{2} \cdot u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} + 2 \cdot - 5 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 (2 u_{2}) {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.10

Умножим $2$ на $2$ .

$\int 4 u_{2} \cdot u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} + 2 \cdot - 5 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot 2 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.11

Возведем $u_{2}$ в степень $1$ .

$\int 4 ({u_{2}}^{1} u_{2}) {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} + 2 \cdot - 5 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot 2 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.12

Возведем $u_{2}$ в степень $1$ .

$\int 4 ({u_{2}}^{1} {u_{2}}^{1}) {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} + 2 \cdot - 5 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot 2 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.13

Применим правило степени $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ для объединения показателей.

$\int 4 {u_{2}}^{1 + 1} {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} + 2 \cdot - 5 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot 2 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.14

Добавим $1$ и $1$ .

$\int 4 {u_{2}}^{2} {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} + 2 \cdot - 5 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot 2 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.15

Применим правило степени $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ для объединения показателей.

$\int 4 {u_{2}}^{2 - \frac{1}{2}} + 2 \cdot - 5 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot 2 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.16

Чтобы записать $2$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{2}{2}$ .

$\int 4 {u_{2}}^{2 \cdot \frac{2}{2} - \frac{1}{2}} + 2 \cdot - 5 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot 2 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.17

Объединим $2$ и $\frac{2}{2}$ .

$\int 4 {u_{2}}^{\frac{2 \cdot 2}{2} - \frac{1}{2}} + 2 \cdot - 5 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot 2 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.18

Объединим числители над общим знаменателем.

$\int 4 {u_{2}}^{\frac{2 \cdot 2 - 1}{2}} + 2 \cdot - 5 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot 2 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.19

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 9.19.1

Умножим $2$ на $2$ .

$\int 4 {u_{2}}^{\frac{4 - 1}{2}} + 2 \cdot - 5 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot 2 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.19.2

Вычтем $1$ из $4$ .

$\int 4 {u_{2}}^{\frac{3}{2}} + 2 \cdot - 5 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot 2 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.20

Умножим $2$ на $- 5$ .

$\int 4 {u_{2}}^{\frac{3}{2}} - 10 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot 2 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.21

Возведем $u_{2}$ в степень $1$ .

$\int 4 {u_{2}}^{\frac{3}{2}} - 10 ({u_{2}}^{1} {u_{2}}^{- \frac{1}{2}}) - 5 \cdot 2 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.22

Применим правило степени $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ для объединения показателей.

$\int 4 {u_{2}}^{\frac{3}{2}} - 10 {u_{2}}^{1 - \frac{1}{2}} - 5 \cdot 2 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.23

Запишем $1$ в виде дроби с общим знаменателем.

$\int 4 {u_{2}}^{\frac{3}{2}} - 10 {u_{2}}^{\frac{2}{2} - \frac{1}{2}} - 5 \cdot 2 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.24

Объединим числители над общим знаменателем.

$\int 4 {u_{2}}^{\frac{3}{2}} - 10 {u_{2}}^{\frac{2 - 1}{2}} - 5 \cdot 2 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.25

Вычтем $1$ из $2$ .

$\int 4 {u_{2}}^{\frac{3}{2}} - 10 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} - 5 \cdot 2 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.26

Умножим $- 5$ на $2$ .

$\int 4 {u_{2}}^{\frac{3}{2}} - 10 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} - 10 u_{2} \cdot {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.27

Возведем $u_{2}$ в степень $1$ .

$\int 4 {u_{2}}^{\frac{3}{2}} - 10 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} - 10 ({u_{2}}^{1} {u_{2}}^{- \frac{1}{2}}) - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.28

Применим правило степени $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ для объединения показателей.

$\int 4 {u_{2}}^{\frac{3}{2}} - 10 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} - 10 {u_{2}}^{1 - \frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.29

Запишем $1$ в виде дроби с общим знаменателем.

$\int 4 {u_{2}}^{\frac{3}{2}} - 10 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} - 10 {u_{2}}^{\frac{2}{2} - \frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.30

Объединим числители над общим знаменателем.

$\int 4 {u_{2}}^{\frac{3}{2}} - 10 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} - 10 {u_{2}}^{\frac{2 - 1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.31

Вычтем $1$ из $2$ .

$\int 4 {u_{2}}^{\frac{3}{2}} - 10 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} - 10 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} - 5 \cdot - 5 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.32

Умножим $- 5$ на $- 5$ .

$\int 4 {u_{2}}^{\frac{3}{2}} - 10 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} - 10 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} + 25 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.33

Вычтем $10 {u_{2}}^{\frac{1}{2}}$ из $- 10 {u_{2}}^{\frac{1}{2}}$ .

$\int 4 {u_{2}}^{\frac{3}{2}} - 20 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} + 25 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.34

Изменим порядок $- 20 {u_{2}}^{\frac{1}{2}}$ и $25 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}}$ .

$\int 4 {u_{2}}^{\frac{3}{2}} + 25 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} - 20 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 9.35

Изменим порядок $4 {u_{2}}^{\frac{3}{2}}$ и $25 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}}$ .

$\int 25 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} + 4 {u_{2}}^{\frac{3}{2}} - 20 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 10

Разделим данный интеграл на несколько интегралов.

$\int 25 {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2} + \int 4 {u_{2}}^{\frac{3}{2}} d u_{2} + \int - 20 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 11

Поскольку $25$ — константа по отношению к $u_{2}$ , вынесем $25$ из-под знака интеграла.

$25 \int {u_{2}}^{- \frac{1}{2}} d u_{2} + \int 4 {u_{2}}^{\frac{3}{2}} d u_{2} + \int - 20 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 12

По правилу степени интеграл ${u_{2}}^{- \frac{1}{2}}$ по $u_{2}$ имеет вид $2 {u_{2}}^{\frac{1}{2}}$ .

$25 (2 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} + C) + \int 4 {u_{2}}^{\frac{3}{2}} d u_{2} + \int - 20 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 13

Поскольку $4$ — константа по отношению к $u_{2}$ , вынесем $4$ из-под знака интеграла.

$25 (2 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} + C) + 4 \int {u_{2}}^{\frac{3}{2}} d u_{2} + \int - 20 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 14

По правилу степени интеграл ${u_{2}}^{\frac{3}{2}}$ по $u_{2}$ имеет вид $\frac{2}{5} {u_{2}}^{\frac{5}{2}}$ .

$25 (2 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} + C) + 4 (\frac{2}{5} {u_{2}}^{\frac{5}{2}} + C) + \int - 20 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 15

Поскольку $- 20$ — константа по отношению к $u_{2}$ , вынесем $- 20$ из-под знака интеграла.

$25 (2 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} + C) + 4 (\frac{2}{5} {u_{2}}^{\frac{5}{2}} + C) - 20 \int {u_{2}}^{\frac{1}{2}} d u_{2}$

Этап 16

По правилу степени интеграл ${u_{2}}^{\frac{1}{2}}$ по $u_{2}$ имеет вид $\frac{2}{3} {u_{2}}^{\frac{3}{2}}$ .

$25 (2 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} + C) + 4 (\frac{2}{5} {u_{2}}^{\frac{5}{2}} + C) - 20 (\frac{2}{3} {u_{2}}^{\frac{3}{2}} + C)$

Этап 17

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 17.1

Упростим.

$50 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} + \frac{8 {u_{2}}^{\frac{5}{2}}}{5} - 20 (\frac{2}{3} {u_{2}}^{\frac{3}{2}}) + C$

Этап 17.2

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 17.2.1

Объединим $\frac{2}{3}$ и ${u_{2}}^{\frac{3}{2}}$ .

$50 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} + \frac{8 {u_{2}}^{\frac{5}{2}}}{5} - 20 \frac{2 {u_{2}}^{\frac{3}{2}}}{3} + C$

Этап 17.2.2

Объединим $- 20$ и $\frac{2 {u_{2}}^{\frac{3}{2}}}{3}$ .

$50 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} + \frac{8 {u_{2}}^{\frac{5}{2}}}{5} + \frac{- 20 (2 {u_{2}}^{\frac{3}{2}})}{3} + C$

Этап 17.2.3

Умножим $2$ на $- 20$ .

$50 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} + \frac{8 {u_{2}}^{\frac{5}{2}}}{5} + \frac{- 40 {u_{2}}^{\frac{3}{2}}}{3} + C$

Этап 17.2.4

Вынесем знак минуса перед дробью.

$50 {u_{2}}^{\frac{1}{2}} + \frac{8 {u_{2}}^{\frac{5}{2}}}{5} - \frac{40 {u_{2}}^{\frac{3}{2}}}{3} + C$

Этап 18

Выполним обратную подстановку для каждой подставленной переменной интегрирования.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 18.1

Заменим все вхождения $u_{2}$ на $\frac{u_{1}}{2} + \frac{5}{2}$ .

$50 {(\frac{u_{1}}{2} + \frac{5}{2})}^{\frac{1}{2}} + \frac{8 {(\frac{u_{1}}{2} + \frac{5}{2})}^{\frac{5}{2}}}{5} - \frac{40 {(\frac{u_{1}}{2} + \frac{5}{2})}^{\frac{3}{2}}}{3} + C$

Этап 18.2

Заменим все вхождения $u_{1}$ на $2 x - 5$ .

$50 {(\frac{2 x - 5}{2} + \frac{5}{2})}^{\frac{1}{2}} + \frac{8 {(\frac{2 x - 5}{2} + \frac{5}{2})}^{\frac{5}{2}}}{5} - \frac{40 {(\frac{2 x - 5}{2} + \frac{5}{2})}^{\frac{3}{2}}}{3} + C$

Этап 19

Изменим порядок членов.

$50 {(\frac{1}{2} (2 x - 5) + \frac{5}{2})}^{\frac{1}{2}} + \frac{8}{5} {(\frac{1}{2} (2 x - 5) + \frac{5}{2})}^{\frac{5}{2}} - \frac{40}{3} {(\frac{1}{2} (2 x - 5) + \frac{5}{2})}^{\frac{3}{2}} + C$