Математический анализ Примеры

Вычислим интеграл интеграл (6x^2-8x+6)/(3x^3-6x^2+9x) по x
Этап 1
Запишем дробь, используя разложение на элементарные дроби.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Разложим дробь и умножим на общий знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.1
Разложим дробь на множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.1.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.1.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.1.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.1.1.4
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.1.1.5
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.1.2
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.1.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.1.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.1.2.4
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.1.2.5
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.2
Для каждого множителя в знаменателе создадим новую дробь, используя множитель в качестве знаменателя, а неизвестное значение — в качестве числителя. Поскольку у множителя 2-й порядок, в числителе должно быть членов. Количество необходимых членов в числителе всегда равно порядку множителя в знаменателе.
Этап 1.1.3
Умножим каждую дробь в уравнении на знаменатель исходного выражения. В этом случае знаменатель равен .
Этап 1.1.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.1.5
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.5.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.5.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.1.6
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.6.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.6.2
Разделим на .
Этап 1.1.7
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.8
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.8.1
Умножим на .
Этап 1.1.8.2
Умножим на .
Этап 1.1.8.3
Умножим на .
Этап 1.1.9
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.9.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.9.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.9.1.2
Разделим на .
Этап 1.1.9.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.9.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.9.4
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.9.4.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.9.4.2
Умножим на .
Этап 1.1.9.5
Умножим на .
Этап 1.1.9.6
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.9.6.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.9.6.2
Разделим на .
Этап 1.1.9.7
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.9.8
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.9.9
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.9.10
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.9.10.1
Перенесем .
Этап 1.1.9.10.2
Умножим на .
Этап 1.1.10
Упорядочим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.10.1
Перенесем .
Этап 1.1.10.2
Перенесем .
Этап 1.1.10.3
Перенесем .
Этап 1.1.10.4
Перенесем .
Этап 1.1.10.5
Перенесем .
Этап 1.2
Составим уравнения для переменных элементарной дроби и используем их для создания системы уравнений.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.1
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 1.2.2
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 1.2.3
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 1.2.4
Составим систему уравнений, чтобы найти коэффициенты элементарных дробей.
Этап 1.3
Решим систему уравнений.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.1
Решим относительно в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.1.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 1.3.1.2
Разделим каждый член на и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.1.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 1.3.1.2.2
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.1.2.2.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.1.2.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.1.2.2.1.2
Разделим на .
Этап 1.3.1.2.3
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.1.2.3.1
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.1.2.3.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.1.2.3.1.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.1.2.3.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.1.2.3.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.1.2.3.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.3.2
Заменим все вхождения на во всех уравнениях.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.2.1
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.2.2
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.2.2.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.2.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.2.2.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.3.2.3
Заменим все вхождения в на .
Этап 1.3.2.4
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.2.4.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.2.4.1.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.2.4.1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.2.4.1.1.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.2.4.1.1.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.3.2.4.1.2
Умножим на .
Этап 1.3.3
Решим относительно в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.3.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 1.3.3.2
Перенесем все члены без в правую часть уравнения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.3.2.1
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 1.3.3.2.2
Добавим и .
Этап 1.3.3.3
Разделим каждый член на и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.3.3.1
Разделим каждый член на .
Этап 1.3.3.3.2
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.3.3.2.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.3.3.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.3.3.2.1.2
Разделим на .
Этап 1.3.3.3.3
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.3.3.3.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.3.4
Заменим все вхождения на во всех уравнениях.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.4.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 1.3.4.2
Перенесем все члены без в правую часть уравнения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.4.2.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.3.4.2.2
Вычтем из .
Этап 1.3.4.3
Разделим каждый член на и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.4.3.1
Разделим каждый член на .
Этап 1.3.4.3.2
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.4.3.2.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.4.3.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.4.3.2.1.2
Разделим на .
Этап 1.3.5
Перечислим все решения.
Этап 1.4
Заменим каждый коэффициент элементарной дроби в значениями, найденными для , и .
Этап 1.5
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.5.1
Умножим числитель и знаменатель дроби на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.5.1.1
Умножим на .
Этап 1.5.1.2
Объединим.
Этап 1.5.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.5.3
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.5.3.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 1.5.3.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.5.3.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.5.4
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.5.4.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.5.4.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.5.4.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.5.4.2
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.5.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.5.4.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.5.4.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.5.5
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.5.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.5.5.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.5.5.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.5.5.4
Вынесем множитель из .
Этап 1.5.6
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 1.5.7
Умножим на .
Этап 2
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 3
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 4
Интеграл по имеет вид .
Этап 5
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 6
Пусть . Тогда , следовательно . Перепишем, используя и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.1
Пусть . Найдем .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.1.1
Дифференцируем .
Этап 6.1.2
Продифференцируем.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.1.2.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 6.1.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 6.1.3
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.1.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 6.1.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 6.1.3.3
Умножим на .
Этап 6.1.4
Продифференцируем, используя правило константы.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.1.4.1
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 6.1.4.2
Добавим и .
Этап 6.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 7
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 7.1
Умножим на .
Этап 7.2
Перенесем влево от .
Этап 8
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 9
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.1
Умножим на .
Этап 9.2
Умножим на .
Этап 9.3
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.3.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.3.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 9.3.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 10
Интеграл по имеет вид .
Этап 11
Упростим.
Этап 12
Заменим все вхождения на .