Математический анализ Примеры

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

Этап 1

Пусть $u = 3 x + 4$ . Тогда $d u = 3 d x$ , следовательно $\frac{1}{3} d u = d x$ . Перепишем, используя $u$ и $d$ $u$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Пусть $u = 3 x + 4$ . Найдем $\frac{d u}{d x}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.1

Дифференцируем $3 x + 4$ .

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

Этап 1.1.2

По правилу суммы производная $3 x + 4$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [3 x] + \frac{d}{d x} [4]$ .

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

Этап 1.1.3

Найдем значение $\frac{d}{d x} [3 x]$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.3.1

Поскольку $3$ является константой относительно $x$ , производная $3 x$ по $x$ равна $3 \frac{d}{d x} [x]$ .

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

Этап 1.1.3.2

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

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

Этап 1.1.3.3

Умножим $3$ на $1$ .

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

Этап 1.1.4

Продифференцируем, используя правило константы.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.4.1

Поскольку $4$ является константой относительно $x$ , производная $4$ относительно $x$ равна $0$ .

$3 + 0$

Этап 1.1.4.2

Добавим $3$ и $0$ .

$3$

Этап 1.2

Переформулируем задачу с помощью $u$ и $d u$ .

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

Этап 2

Объединим $u^{2}$ и $\frac{1}{3}$ .

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

Этап 3

Поскольку $\frac{1}{3}$ — константа по отношению к $u$ , вынесем $\frac{1}{3}$ из-под знака интеграла.

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

Этап 4

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

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

Этап 5

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1

Перепишем $\frac{1}{3} (\frac{1}{3} u^{3} + C)$ в виде $\frac{1}{3} \cdot \frac{1}{3} u^{3} + C$ .

$\frac{1}{3} \cdot \frac{1}{3} u^{3} + C$

Этап 5.2

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.1

Умножим $\frac{1}{3}$ на $\frac{1}{3}$ .

$\frac{1}{3 \cdot 3} u^{3} + C$

Этап 5.2.2

Умножим $3$ на $3$ .

$\frac{1}{9} u^{3} + C$

Этап 6

Заменим все вхождения $u$ на $3 x + 4$ .

$\frac{1}{9} {(3 x + 4)}^{3} + C$