Введите задачу...
Математический анализ Примеры
∫5x(x-4)(3x+5)dx∫5x(x−4)(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(x−4))(3x+5)dx
Этап 2
Этап 2.1
Пусть u=3x+5u=3x+5. Найдем dudx.
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].
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.
3⋅1+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.
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
Этап 3.1
Чтобы записать -4 в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на 33.
5∫(u3-53)(u3-53-4⋅33)u13du
Этап 3.2
Объединим -4 и 33.
5∫(u3-53)(u3-53+-4⋅33)u13du
Этап 3.3
Объединим числители над общим знаменателем.
5∫(u3-53)(u3+-5-4⋅33)u13du
Этап 3.4
Упростим числитель.
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
Этап 4.1
Применим свойство дистрибутивности.
5∫(u3(u3-173)-53(u3-173))u3du
Этап 4.2
Применим свойство дистрибутивности.
5∫(u3⋅u3+u3(-173)-53(u3-173))u3du
Этап 4.3
Применим свойство дистрибутивности.
5∫(u3⋅u3+u3(-173)-53⋅u3-53(-173))u3du
Этап 4.4
Применим свойство дистрибутивности.
5∫(u3⋅u3+u3(-173))u3+(-53⋅u3-53(-173))u3du
Этап 4.5
Применим свойство дистрибутивности.
5∫u3⋅u3u3+u3(-173)u3+(-53⋅u3-53(-173))u3du
Этап 4.6
Применим свойство дистрибутивности.
5∫u3⋅u3u3+u3(-173)u3-53⋅u3u3-53(-173)u3du
Этап 4.7
Изменим порядок u3 и -1.
5∫u3⋅u3u3-1⋅u3173u3-53⋅u3u3-53(-173)u3du
Этап 4.8
Перенесем 53.
5∫u3⋅u3u3-1⋅u3173u3-53⋅u3u3-1⋅-153173u3du
Этап 4.9
Умножим u3 на u3.
5∫u⋅u3⋅3⋅u3-1u3173u3-53⋅u3u3-1⋅-153173u3du
Этап 4.10
Возведем u в степень 1.
5∫u1u3⋅3⋅u3-1u3173u3-53⋅u3u3-1⋅-153173u3du
Этап 4.11
Возведем u в степень 1.
5∫u1u13⋅3⋅u3-1u3173u3-53⋅u3u3-1⋅-153173u3du
Этап 4.12
Применим правило степени aman=am+n для объединения показателей.
5∫u1+13⋅3⋅u3-1u3173u3-53⋅u3u3-1⋅-153173u3du
Этап 4.13
Добавим 1 и 1.
5∫u23⋅3⋅u3-1u3173u3-53⋅u3u3-1⋅-153173u3du
Этап 4.14
Умножим 3 на 3.
5∫u29⋅u3-1u3173u3-53⋅u3u3-1⋅-153173u3du
Этап 4.15
Умножим u29 на u3.
5∫u2u9⋅3-1u3173u3-53⋅u3u3-1⋅-153173u3du
Этап 4.16
Возведем u в степень 1.
5∫u2u19⋅3-1u3173u3-53⋅u3u3-1⋅-153173u3du
Этап 4.17
Применим правило степени aman=am+n для объединения показателей.
5∫u2+19⋅3-1u3173u3-53⋅u3u3-1⋅-153173u3du
Этап 4.18
Добавим 2 и 1.
5∫u39⋅3-1u3173u3-53⋅u3u3-1⋅-153173u3du
Этап 4.19
Умножим 9 на 3.
5∫u327-1u3173u3-53⋅u3u3-1⋅-153173u3du
Этап 4.20
Объединим -1u3 и 173.
5∫u327+-1u3⋅173⋅u3-53⋅u3u3-1⋅-153173u3du
Этап 4.21
Объединим u3 и 17.
5∫u327+-1u⋅1733⋅u3-53⋅u3u3-1⋅-153173u3du
Этап 4.22
Умножим -1u⋅1733 на u3.
5∫u327+-1u⋅173u3⋅3-53⋅u3u3-1⋅-153173u3du
Этап 4.23
Объединим u⋅173 и u.
5∫u327+-1u⋅17u33⋅3-53⋅u3u3-1⋅-153173u3du
Этап 4.24
Умножим 3 на 3.
5∫u327+-1u⋅17u39-53⋅u3u3-1⋅-153173u3du
Этап 4.25
Объединим -53 и u3.
5∫u327+-1u⋅17u39-5u3⋅3⋅u3-1⋅-153173u3du
Этап 4.26
Умножим 3 на 3.
5∫u327+-1u⋅17u39-5u9⋅u3-1⋅-153173u3du
Этап 4.27
Объединим -5u9 и u3.
5∫u327+-1u⋅17u39-5u⋅u9⋅3-1⋅-153173u3du
Этап 4.28
Возведем u в степень 1.
5∫u327+-1u⋅17u39-5(u1u)9⋅3-1⋅-153173u3du
Этап 4.29
Возведем u в степень 1.
5∫u327+-1u⋅17u39-5(u1u1)9⋅3-1⋅-153173u3du
Этап 4.30
Применим правило степени aman=am+n для объединения показателей.
5∫u327+-1u⋅17u39-5u1+19⋅3-1⋅-153173u3du
Этап 4.31
Добавим 1 и 1.
5∫u327+-1u⋅17u39-5u29⋅3-1⋅-153173u3du
Этап 4.32
Умножим 9 на 3.
5∫u327+-1u⋅17u39-5u227-1⋅-153173u3du
Этап 4.33
Умножим -1 на -1.
5∫u327+-1u⋅17u39-5u227+1(53)173u3du
Этап 4.34
Умножим 53 на 1.
5∫u327+-1u⋅17u39-5u227+53⋅173u3du
Этап 4.35
Умножим 53 на 173.
5∫u327+-1u⋅17u39-5u227+5⋅173⋅3⋅u3du
Этап 4.36
Умножим 5 на 17.
5∫u327+-1u⋅17u39-5u227+853⋅3⋅u3du
Этап 4.37
Умножим 3 на 3.
5∫u327+-1u⋅17u39-5u227+859⋅u3du
Этап 4.38
Умножим 859 на u3.
5∫u327+-1u⋅17u39-5u227+85u9⋅3du
Этап 4.39
Умножим 9 на 3.
5∫u327+-1u⋅17u39-5u227+85u27du
5∫u327+-1u⋅17u39-5u227+85u27du
Этап 5
Этап 5.1
Перенесем 17 влево от u.
5∫u327+-117⋅u⋅u39-5u227+85u27du
Этап 5.2
Возведем u в степень 1.
5∫u327+-117(u1u)39-5u227+85u27du
Этап 5.3
Возведем u в степень 1.
5∫u327+-117(u1u1)39-5u227+85u27du
Этап 5.4
Применим правило степени aman=am+n для объединения показателей.
5∫u327+-117u1+139-5u227+85u27du
Этап 5.5
Добавим 1 и 1.
5∫u327+-117u239-5u227+85u27du
Этап 5.6
Перепишем -117u23 в виде -17u23.
5∫u327+-17u239-5u227+85u27du
Этап 5.7
Перепишем -17u239 в виде произведения.
5∫u327-17u23⋅19-5u227+85u27du
Этап 5.8
Умножим 19 на 17u23.
5∫u327-17u29⋅3-5u227+85u27du
Этап 5.9
Умножим 9 на 3.
5∫u327-17u227-5u227+85u27du
5∫u327-17u227-5u227+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(127∫u3du+∫-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)-(1727∫u2du)+∫-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)-(527∫u2du)+∫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)+8527∫udu)
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
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.
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