Математический анализ Примеры

$f (x) = x^{3} - \frac{2}{\sqrt{x}}$

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.

$F (x) = \int x^{3} - \frac{2}{\sqrt{x}} d x$

Этап 3

Разделим данный интеграл на несколько интегралов.

$\int x^{3} d x + \int - \frac{2}{\sqrt{x}} d x$

Этап 4

По правилу степени интеграл $x^{3}$ по $x$ имеет вид $\frac{1}{4} x^{4}$ .

$\frac{1}{4} x^{4} + C + \int - \frac{2}{\sqrt{x}} d x$

Этап 5

Поскольку $- 1$ — константа по отношению к $x$ , вынесем $- 1$ из-под знака интеграла.

$\frac{1}{4} x^{4} + C - \int \frac{2}{\sqrt{x}} d x$

Этап 6

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

$\frac{1}{4} x^{4} + C - (2 \int \frac{1}{\sqrt{x}} d x)$

Этап 7

Упростим выражение.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 7.1

Умножим $2$ на $- 1$ .

$\frac{1}{4} x^{4} + C - 2 \int \frac{1}{\sqrt{x}} d x$

Этап 7.2

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

$\frac{1}{4} x^{4} + C - 2 \int \frac{1}{x^{\frac{1}{2}}} d x$

Этап 7.3

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

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

Этап 7.4

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

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 7.4.1

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

$\frac{1}{4} x^{4} + C - 2 \int x^{\frac{1}{2} \cdot - 1} d x$

Этап 7.4.2

Объединим $\frac{1}{2}$ и $- 1$ .

$\frac{1}{4} x^{4} + C - 2 \int x^{\frac{- 1}{2}} d x$

Этап 7.4.3

Вынесем знак минуса перед дробью.

$\frac{1}{4} x^{4} + C - 2 \int x^{- \frac{1}{2}} d x$

Этап 8

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

$\frac{1}{4} x^{4} + C - 2 (2 x^{\frac{1}{2}} + C)$

Этап 9

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 9.1

Упростим.

$\frac{1}{4} x^{4} - 2 \cdot 2 x^{\frac{1}{2}} + C$

Этап 9.2

Умножим $- 2$ на $2$ .

$\frac{1}{4} x^{4} - 4 x^{\frac{1}{2}} + C$

Этап 10

Ответ ― первообразная функции $f (x) = x^{3} - \frac{2}{\sqrt{x}}$ .

$F (x) =$ $\frac{1}{4} x^{4} - 4 x^{\frac{1}{2}} + C$