Математический анализ Примеры

$\int (2 x^{2} + \frac{3}{x} + \frac{5}{x^{7}} - 4 \sin (x) + 2 e^{x}) d x$

Этап 1

Избавимся от скобок.

$\int 2 x^{2} + \frac{3}{x} + \frac{5}{x^{7}} - 4 \sin (x) + 2 e^{x} d x$

Этап 2

Разделим данный интеграл на несколько интегралов.

$\int 2 x^{2} d x + \int \frac{3}{x} d x + \int \frac{5}{x^{7}} d x + \int - 4 \sin (x) d x + \int 2 e^{x} d x$

Этап 3

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

$2 \int x^{2} d x + \int \frac{3}{x} d x + \int \frac{5}{x^{7}} d x + \int - 4 \sin (x) d x + \int 2 e^{x} d x$

Этап 4

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

$2 (\frac{1}{3} x^{3} + C) + \int \frac{3}{x} d x + \int \frac{5}{x^{7}} d x + \int - 4 \sin (x) d x + \int 2 e^{x} d x$

Этап 5

Поскольку $3$ — константа по отношению к $x$ , вынесем $3$ из-под знака интеграла.

$2 (\frac{1}{3} x^{3} + C) + 3 \int \frac{1}{x} d x + \int \frac{5}{x^{7}} d x + \int - 4 \sin (x) d x + \int 2 e^{x} d x$

Этап 6

Интеграл $\frac{1}{x}$ по $x$ имеет вид $\ln (| x |)$ .

$2 (\frac{1}{3} x^{3} + C) + 3 (\ln (| x |) + C) + \int \frac{5}{x^{7}} d x + \int - 4 \sin (x) d x + \int 2 e^{x} d x$

Этап 7

Поскольку $5$ — константа по отношению к $x$ , вынесем $5$ из-под знака интеграла.

$2 (\frac{1}{3} x^{3} + C) + 3 (\ln (| x |) + C) + 5 \int \frac{1}{x^{7}} d x + \int - 4 \sin (x) d x + \int 2 e^{x} d x$

Этап 8

Упростим выражение.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.1

Вынесем $x^{7}$ из знаменателя, возведя в $- 1$ степень.

$2 (\frac{1}{3} x^{3} + C) + 3 (\ln (| x |) + C) + 5 \int {(x^{7})}^{- 1} d x + \int - 4 \sin (x) d x + \int 2 e^{x} d x$

Этап 8.2

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.2.1

Объединим $\frac{1}{3}$ и $x^{3}$ .

$2 (\frac{x^{3}}{3} + C) + 3 (\ln (| x |) + C) + 5 \int {(x^{7})}^{- 1} d x + \int - 4 \sin (x) d x + \int 2 e^{x} d x$

Этап 8.2.2

Перемножим экспоненты в ${(x^{7})}^{- 1}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.2.2.1

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

$2 (\frac{x^{3}}{3} + C) + 3 (\ln (| x |) + C) + 5 \int x^{7 \cdot - 1} d x + \int - 4 \sin (x) d x + \int 2 e^{x} d x$

Этап 8.2.2.2

Умножим $7$ на $- 1$ .

$2 (\frac{x^{3}}{3} + C) + 3 (\ln (| x |) + C) + 5 \int x^{- 7} d x + \int - 4 \sin (x) d x + \int 2 e^{x} d x$

Этап 9

По правилу степени интеграл $x^{- 7}$ по $x$ имеет вид $- \frac{1}{6} x^{- 6}$ .

$2 (\frac{x^{3}}{3} + C) + 3 (\ln (| x |) + C) + 5 (- \frac{1}{6} x^{- 6} + C) + \int - 4 \sin (x) d x + \int 2 e^{x} d x$

Этап 10

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 10.1

Объединим $x^{- 6}$ и $\frac{1}{6}$ .

$2 (\frac{x^{3}}{3} + C) + 3 (\ln (| x |) + C) + 5 (- \frac{x^{- 6}}{6} + C) + \int - 4 \sin (x) d x + \int 2 e^{x} d x$

Этап 10.2

Перенесем $x^{- 6}$ в знаменатель, используя правило отрицательных степеней $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$2 (\frac{x^{3}}{3} + C) + 3 (\ln (| x |) + C) + 5 (- \frac{1}{6 x^{6}} + C) + \int - 4 \sin (x) d x + \int 2 e^{x} d x$

Этап 11

Поскольку $- 4$ — константа по отношению к $x$ , вынесем $- 4$ из-под знака интеграла.

$2 (\frac{x^{3}}{3} + C) + 3 (\ln (| x |) + C) + 5 (- \frac{1}{6 x^{6}} + C) - 4 \int \sin (x) d x + \int 2 e^{x} d x$

Этап 12

Интеграл $\sin (x)$ по $x$ имеет вид $- \cos (x)$ .

$2 (\frac{x^{3}}{3} + C) + 3 (\ln (| x |) + C) + 5 (- \frac{1}{6 x^{6}} + C) - 4 (- \cos (x) + C) + \int 2 e^{x} d x$

Этап 13

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

$2 (\frac{x^{3}}{3} + C) + 3 (\ln (| x |) + C) + 5 (- \frac{1}{6 x^{6}} + C) - 4 (- \cos (x) + C) + 2 \int e^{x} d x$

Этап 14

Интеграл $e^{x}$ по $x$ имеет вид $e^{x}$ .

$2 (\frac{x^{3}}{3} + C) + 3 (\ln (| x |) + C) + 5 (- \frac{1}{6 x^{6}} + C) - 4 (- \cos (x) + C) + 2 (e^{x} + C)$

Этап 15

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 15.1

Упростим.

$\frac{2 x^{3}}{3} + 3 \ln (| x |) - \frac{5}{6 x^{6}} + 4 \cos (x) + 2 e^{x} + C$

Этап 15.2

Изменим порядок членов.

$\frac{2}{3} x^{3} + 3 \ln (| x |) - \frac{5}{6 x^{6}} + 4 \cos (x) + 2 e^{x} + C$