Математический анализ Примеры

Вычислим интеграл интеграл 5x(x-4)(3x+5) по x
5x(x-4)(3x+5)dx5x(x4)(3x+5)dx
Этап 1
Поскольку 55 — константа по отношению к xx, вынесем 55 из-под знака интеграла.
5(x(x-4))(3x+5)dx5(x(x4))(3x+5)dx
Этап 2
Пусть u=3x+5u=3x+5. Тогда du=3dxdu=3dx, следовательно 13du=dx13du=dx. Перепишем, используя uu и dduu.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1
Пусть u=3x+5u=3x+5. Найдем dudx.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.1
Дифференцируем 3x+5.
ddx[3x+5]
Этап 2.1.2
По правилу суммы производная 3x+5 по x имеет вид ddx[3x]+ddx[5].
ddx[3x]+ddx[5]
Этап 2.1.3
Найдем значение ddx[3x].
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.3.1
Поскольку 3 является константой относительно x, производная 3x по x равна 3ddx[x].
3ddx[x]+ddx[5]
Этап 2.1.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что ddx[xn] имеет вид nxn-1, где n=1.
31+ddx[5]
Этап 2.1.3.3
Умножим 3 на 1.
3+ddx[5]
3+ddx[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.
3+0
Этап 2.1.4.2
Добавим 3 и 0.
3
3
3
Этап 2.2
Переформулируем задачу с помощью u и du.
5(u3-53)(u3-53-4)u13du
5(u3-53)(u3-53-4)u13du
Этап 3
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1
Чтобы записать -4 в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на 33.
5(u3-53)(u3-53-433)u13du
Этап 3.2
Объединим -4 и 33.
5(u3-53)(u3-53+-433)u13du
Этап 3.3
Объединим числители над общим знаменателем.
5(u3-53)(u3+-5-433)u13du
Этап 3.4
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.1
Умножим -4 на 3.
5(u3-53)(u3+-5-123)u13du
Этап 3.4.2
Вычтем 12 из -5.
5(u3-53)(u3+-173)u13du
5(u3-53)(u3+-173)u13du
Этап 3.5
Вынесем знак минуса перед дробью.
5(u3-53)(u3-173)u13du
Этап 3.6
Объединим 13 и u.
5(u3-53)(u3-173)u3du
5(u3-53)(u3-173)u3du
Этап 4
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1
Применим свойство дистрибутивности.
5(u3(u3-173)-53(u3-173))u3du
Этап 4.2
Применим свойство дистрибутивности.
5(u3u3+u3(-173)-53(u3-173))u3du
Этап 4.3
Применим свойство дистрибутивности.
5(u3u3+u3(-173)-53u3-53(-173))u3du
Этап 4.4
Применим свойство дистрибутивности.
5(u3u3+u3(-173))u3+(-53u3-53(-173))u3du
Этап 4.5
Применим свойство дистрибутивности.
5u3u3u3+u3(-173)u3+(-53u3-53(-173))u3du
Этап 4.6
Применим свойство дистрибутивности.
5u3u3u3+u3(-173)u3-53u3u3-53(-173)u3du
Этап 4.7
Изменим порядок u3 и -1.
5u3u3u3-1u3173u3-53u3u3-53(-173)u3du
Этап 4.8
Перенесем 53.
5u3u3u3-1u3173u3-53u3u3-1-153173u3du
Этап 4.9
Умножим u3 на u3.
5uu33u3-1u3173u3-53u3u3-1-153173u3du
Этап 4.10
Возведем u в степень 1.
5u1u33u3-1u3173u3-53u3u3-1-153173u3du
Этап 4.11
Возведем u в степень 1.
5u1u133u3-1u3173u3-53u3u3-1-153173u3du
Этап 4.12
Применим правило степени aman=am+n для объединения показателей.
5u1+133u3-1u3173u3-53u3u3-1-153173u3du
Этап 4.13
Добавим 1 и 1.
5u233u3-1u3173u3-53u3u3-1-153173u3du
Этап 4.14
Умножим 3 на 3.
5u29u3-1u3173u3-53u3u3-1-153173u3du
Этап 4.15
Умножим u29 на u3.
5u2u93-1u3173u3-53u3u3-1-153173u3du
Этап 4.16
Возведем u в степень 1.
5u2u193-1u3173u3-53u3u3-1-153173u3du
Этап 4.17
Применим правило степени aman=am+n для объединения показателей.
5u2+193-1u3173u3-53u3u3-1-153173u3du
Этап 4.18
Добавим 2 и 1.
5u393-1u3173u3-53u3u3-1-153173u3du
Этап 4.19
Умножим 9 на 3.
5u327-1u3173u3-53u3u3-1-153173u3du
Этап 4.20
Объединим -1u3 и 173.
5u327+-1u3173u3-53u3u3-1-153173u3du
Этап 4.21
Объединим u3 и 17.
5u327+-1u1733u3-53u3u3-1-153173u3du
Этап 4.22
Умножим -1u1733 на u3.
5u327+-1u173u33-53u3u3-1-153173u3du
Этап 4.23
Объединим u173 и u.
5u327+-1u17u333-53u3u3-1-153173u3du
Этап 4.24
Умножим 3 на 3.
5u327+-1u17u39-53u3u3-1-153173u3du
Этап 4.25
Объединим -53 и u3.
5u327+-1u17u39-5u33u3-1-153173u3du
Этап 4.26
Умножим 3 на 3.
5u327+-1u17u39-5u9u3-1-153173u3du
Этап 4.27
Объединим -5u9 и u3.
5u327+-1u17u39-5uu93-1-153173u3du
Этап 4.28
Возведем u в степень 1.
5u327+-1u17u39-5(u1u)93-1-153173u3du
Этап 4.29
Возведем u в степень 1.
5u327+-1u17u39-5(u1u1)93-1-153173u3du
Этап 4.30
Применим правило степени aman=am+n для объединения показателей.
5u327+-1u17u39-5u1+193-1-153173u3du
Этап 4.31
Добавим 1 и 1.
5u327+-1u17u39-5u293-1-153173u3du
Этап 4.32
Умножим 9 на 3.
5u327+-1u17u39-5u227-1-153173u3du
Этап 4.33
Умножим -1 на -1.
5u327+-1u17u39-5u227+1(53)173u3du
Этап 4.34
Умножим 53 на 1.
5u327+-1u17u39-5u227+53173u3du
Этап 4.35
Умножим 53 на 173.
5u327+-1u17u39-5u227+51733u3du
Этап 4.36
Умножим 5 на 17.
5u327+-1u17u39-5u227+8533u3du
Этап 4.37
Умножим 3 на 3.
5u327+-1u17u39-5u227+859u3du
Этап 4.38
Умножим 859 на u3.
5u327+-1u17u39-5u227+85u93du
Этап 4.39
Умножим 9 на 3.
5u327+-1u17u39-5u227+85u27du
5u327+-1u17u39-5u227+85u27du
Этап 5
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1
Перенесем 17 влево от u.
5u327+-117uu39-5u227+85u27du
Этап 5.2
Возведем u в степень 1.
5u327+-117(u1u)39-5u227+85u27du
Этап 5.3
Возведем u в степень 1.
5u327+-117(u1u1)39-5u227+85u27du
Этап 5.4
Применим правило степени aman=am+n для объединения показателей.
5u327+-117u1+139-5u227+85u27du
Этап 5.5
Добавим 1 и 1.
5u327+-117u239-5u227+85u27du
Этап 5.6
Перепишем -117u23 в виде -17u23.
5u327+-17u239-5u227+85u27du
Этап 5.7
Перепишем -17u239 в виде произведения.
5u327-17u2319-5u227+85u27du
Этап 5.8
Умножим 19 на 17u23.
5u327-17u293-5u227+85u27du
Этап 5.9
Умножим 9 на 3.
5u327-17u227-5u227+85u27du
5u327-17u227-5u227+85u27du
Этап 6
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
5(u327du+-17u227du+-5u227du+85u27du)
Этап 7
Поскольку 127 — константа по отношению к u, вынесем 127 из-под знака интеграла.
5(127u3du+-17u227du+-5u227du+85u27du)
Этап 8
По правилу степени интеграл u3 по u имеет вид 14u4.
5(127(14u4+C)+-17u227du+-5u227du+85u27du)
Этап 9
Объединим 14 и u4.
5(127(u44+C)+-17u227du+-5u227du+85u27du)
Этап 10
Поскольку -1 — константа по отношению к u, вынесем -1 из-под знака интеграла.
5(127(u44+C)-17u227du+-5u227du+85u27du)
Этап 11
Поскольку 1727 — константа по отношению к u, вынесем 1727 из-под знака интеграла.
5(127(u44+C)-(1727u2du)+-5u227du+85u27du)
Этап 12
По правилу степени интеграл u2 по u имеет вид 13u3.
5(127(u44+C)-1727(13u3+C)+-5u227du+85u27du)
Этап 13
Объединим 13 и u3.
5(127(u44+C)-1727(u33+C)+-5u227du+85u27du)
Этап 14
Поскольку -1 — константа по отношению к u, вынесем -1 из-под знака интеграла.
5(127(u44+C)-1727(u33+C)-5u227du+85u27du)
Этап 15
Поскольку 527 — константа по отношению к u, вынесем 527 из-под знака интеграла.
5(127(u44+C)-1727(u33+C)-(527u2du)+85u27du)
Этап 16
По правилу степени интеграл u2 по u имеет вид 13u3.
5(127(u44+C)-1727(u33+C)-527(13u3+C)+85u27du)
Этап 17
Объединим 13 и u3.
5(127(u44+C)-1727(u33+C)-527(u33+C)+85u27du)
Этап 18
Поскольку 8527 — константа по отношению к u, вынесем 8527 из-под знака интеграла.
5(127(u44+C)-1727(u33+C)-527(u33+C)+8527udu)
Этап 19
По правилу степени интеграл u по u имеет вид 12u2.
5(127(u44+C)-1727(u33+C)-527(u33+C)+8527(12u2+C))
Этап 20
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 20.1
Объединим 12 и u2.
5(127(u44+C)-1727(u33+C)-527(u33+C)+8527(u22+C))
Этап 20.2
Упростим.
5(u4108-17u381-5u381+85u254)+C
Этап 20.3
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 20.3.1
Объединим числители над общим знаменателем.
5(u4108+-17u3-5u381+85u254)+C
Этап 20.3.2
Вычтем 5u3 из -17u3.
5(u4108+-22u381+85u254)+C
Этап 20.3.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
5(u4108-22u381+85u254)+C
5(u4108-22u381+85u254)+C
5(u4108-22u381+85u254)+C
Этап 21
Заменим все вхождения u на 3x+5.
5((3x+5)4108-22(3x+5)381+85(3x+5)254)+C
Этап 22
Изменим порядок членов.
5(1108(3x+5)4-2281(3x+5)3+8554(3x+5)2)+C
 [x2  12  π  xdx ]