Giải tích Ví dụ

$e^{2 x} d x$

Bước 1

Viết $e^{2 x} d x$ ở dạng một hàm số.

$f (x) = e^{2 x} d x$

Bước 2

Có thể tìm hàm số $F (x)$ bằng cách tìm tích phân bất định của đạo hàm $f (x)$ .

$F (x) = \int f (x) d x$

Bước 3

Lập tích phân để giải.

$F (x) = \int e^{2 x} d x d x$

Bước 4

Vì $d$ không đổi đối với $x$ , hãy di chuyển $d$ ra khỏi tích phân.

$d \int e^{2 x} x d x$

Bước 5

Lấy tích phân từng phần bằng công thức $\int u d v = u v - \int v d u$ , trong đó $u = x$ và $d v = e^{2 x}$ .

$d (x (\frac{1}{2} e^{2 x}) - \int \frac{1}{2} e^{2 x} d x)$

Bước 6

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 6.1

Kết hợp $\frac{1}{2}$ và $e^{2 x}$ .

$d (x \frac{e^{2 x}}{2} - \int \frac{1}{2} e^{2 x} d x)$

Bước 6.2

Kết hợp $x$ và $\frac{e^{2 x}}{2}$ .

$d (\frac{x e^{2 x}}{2} - \int \frac{1}{2} e^{2 x} d x)$

Bước 6.3

Kết hợp $\frac{1}{2}$ và $e^{2 x}$ .

$d (\frac{x e^{2 x}}{2} - \int \frac{e^{2 x}}{2} d x)$

Bước 7

Vì $\frac{1}{2}$ không đổi đối với $x$ , hãy di chuyển $\frac{1}{2}$ ra khỏi tích phân.

$d (\frac{x e^{2 x}}{2} - (\frac{1}{2} \int e^{2 x} d x))$

Bước 8

Giả sử $u = 2 x$ . Sau đó $d u = 2 d x$ , nên $\frac{1}{2} d u = d x$ . Viết lại bằng $u$ và $d$ $u$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 8.1

Hãy đặt $u = 2 x$ . Tìm $\frac{d u}{d x}$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 8.1.1

Tính đạo hàm $2 x$ .

$\frac{d}{d x} [2 x]$

Bước 8.1.2

Vì $2$ không đổi đối với $x$ , nên đạo hàm của $2 x$ đối với $x$ là $2 \frac{d}{d x} [x]$ .

$2 \frac{d}{d x} [x]$

Bước 8.1.3

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ là $n x^{n - 1}$ trong đó $n = 1$ .

$2 \cdot 1$

Bước 8.1.4

Nhân $2$ với $1$ .

$2$

Bước 8.2

Viết lại bài tập bằng cách dùng $u$ và $d u$ .

$d (\frac{x e^{2 x}}{2} - \frac{1}{2} \int e^{u} \frac{1}{2} d u)$

Bước 9

Kết hợp $e^{u}$ và $\frac{1}{2}$ .

$d (\frac{x e^{2 x}}{2} - \frac{1}{2} \int \frac{e^{u}}{2} d u)$

Bước 10

Vì $\frac{1}{2}$ không đổi đối với $u$ , hãy di chuyển $\frac{1}{2}$ ra khỏi tích phân.

$d (\frac{x e^{2 x}}{2} - \frac{1}{2} (\frac{1}{2} \int e^{u} d u))$

Bước 11

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 11.1

Nhân $\frac{1}{2}$ với $\frac{1}{2}$ .

$d (\frac{x e^{2 x}}{2} - \frac{1}{2 \cdot 2} \int e^{u} d u)$

Bước 11.2

Nhân $2$ với $2$ .

$d (\frac{x e^{2 x}}{2} - \frac{1}{4} \int e^{u} d u)$

Bước 12

Tích phân của $e^{u}$ đối với $u$ là $e^{u}$ .

$d (\frac{x e^{2 x}}{2} - \frac{1}{4} (e^{u} + C))$

Bước 13

Viết lại $d (\frac{x e^{2 x}}{2} - \frac{1}{4} (e^{u} + C))$ ở dạng $d (\frac{1}{2} x e^{2 x} - \frac{1}{4} e^{u}) + C$ .

$d (\frac{1}{2} x e^{2 x} - \frac{1}{4} e^{u}) + C$

Bước 14

Thay thế tất cả các lần xuất hiện của $u$ với $2 x$ .

$d (\frac{1}{2} x e^{2 x} - \frac{1}{4} e^{2 x}) + C$

Bước 15

Câu trả lời là nguyên hàm của hàm số $f (x) = e^{2 x} d x$ .

$F (x) =$ $d (\frac{1}{2} x e^{2 x} - \frac{1}{4} e^{2 x}) + C$