Математический анализ Примеры

Интегрировать подстановкой интеграл (x^2-1)/( квадратный корень из 2x-1) по x
Этап 1
Пусть . Тогда , следовательно . Перепишем, используя и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Пусть . Найдем .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.1
Дифференцируем .
Этап 1.1.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.1.3
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.1.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.3.3
Умножим на .
Этап 1.1.4
Продифференцируем, используя правило константы.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.4.1
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.1.4.2
Добавим и .
Этап 1.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 2
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1
Умножим на .
Этап 2.2
Перенесем влево от .
Этап 3
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 4
Применим основные правила для показателей степени.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1
С помощью запишем в виде .
Этап 4.2
Вынесем из знаменателя, возведя в степень.
Этап 4.3
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.3.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 4.3.2
Объединим и .
Этап 4.3.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5
Развернем .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1
Перепишем в виде .
Этап 5.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.5
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.6
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.7
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.8
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.9
Умножим на .
Этап 5.10
Возведем в степень .
Этап 5.11
Возведем в степень .
Этап 5.12
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.13
Добавим и .
Этап 5.14
Умножим на .
Этап 5.15
Объединим и .
Этап 5.16
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.17
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 5.18
Объединим и .
Этап 5.19
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.20
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.20.1
Умножим на .
Этап 5.20.2
Вычтем из .
Этап 5.21
Умножим на .
Этап 5.22
Умножим на .
Этап 5.23
Объединим и .
Этап 5.24
Возведем в степень .
Этап 5.25
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.26
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 5.27
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.28
Вычтем из .
Этап 5.29
Умножим на .
Этап 5.30
Умножим на .
Этап 5.31
Объединим и .
Этап 5.32
Возведем в степень .
Этап 5.33
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.34
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 5.35
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.36
Вычтем из .
Этап 5.37
Умножим на .
Этап 5.38
Умножим на .
Этап 5.39
Объединим и .
Этап 5.40
Добавим и .
Этап 5.41
Объединим и .
Этап 5.42
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 5.43
Объединим и .
Этап 5.44
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.45
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.46
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.47
Изменим порядок и .
Этап 5.48
Изменим порядок и .
Этап 5.49
Перенесем .
Этап 6
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.1
Перепишем в виде .
Этап 6.2
Умножим на .
Этап 6.3
Добавим и .
Этап 7
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 8
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.1
Умножим на .
Этап 8.2
Умножим на .
Этап 9
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 10
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 11
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 12
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 13
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.1
Объединим и .
Этап 13.2
Объединим и .
Этап 14
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 15
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 16
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 16.1
Упростим.
Этап 16.2
Изменим порядок членов.
Этап 17
Заменим все вхождения на .
Этап 18
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 18.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 18.1.1
Объединим и .
Этап 18.1.2
Объединим и .
Этап 18.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 18.3
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 18.4
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 18.4.1
Умножим на .
Этап 18.4.2
Умножим на .
Этап 18.4.3
Умножим на .
Этап 18.4.4
Умножим на .
Этап 18.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 18.6
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 18.6.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 18.6.1.1
Изменим порядок выражения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 18.6.1.1.1
Перенесем .
Этап 18.6.1.1.2
Перенесем .
Этап 18.6.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 18.6.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 18.6.1.4
Вынесем множитель из .
Этап 18.6.2
Умножим на .
Этап 18.6.3
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 18.6.3.1
Разделим на .
Этап 18.6.3.2
Упростим.
Этап 18.6.3.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 18.6.3.4
Умножим на .
Этап 18.6.3.5
Умножим на .
Этап 18.6.4
Вычтем из .
Этап 18.7
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 18.8
Объединим и .
Этап 18.9
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 18.10
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 18.10.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 18.10.1.1
Перенесем .
Этап 18.10.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 18.10.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 18.10.1.4
Вынесем множитель из .
Этап 18.10.2
Умножим на .
Этап 18.10.3
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 18.10.3.1
Разделим на .
Этап 18.10.3.2
Упростим.
Этап 18.10.3.3
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 18.10.3.3.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 18.10.3.3.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 18.10.3.3.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 18.10.3.4
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 18.10.3.4.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 18.10.3.4.1.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 18.10.3.4.1.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 18.10.3.4.1.2.1
Перенесем .
Этап 18.10.3.4.1.2.2
Умножим на .
Этап 18.10.3.4.1.3
Умножим на .
Этап 18.10.3.4.1.4
Умножим на .
Этап 18.10.3.4.1.5
Умножим на .
Этап 18.10.3.4.1.6
Умножим на .
Этап 18.10.3.4.2
Вычтем из .
Этап 18.10.4
Вычтем из .
Этап 18.10.5
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 18.10.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.10.5.2
Вынесем множитель из .
Этап 18.10.5.3
Вынесем множитель из .
Этап 18.10.5.4
Вынесем множитель из .
Этап 18.10.5.5
Вынесем множитель из .
Этап 18.10.6
Умножим на .
Этап 18.11
Объединим.
Этап 18.12
Сократим общий множитель.
Этап 18.13
Перепишем это выражение.
Этап 18.14
Умножим на .