Giải tích Ví dụ

$x \cdot e^{3 x}$

Bước 1

Viết $x \cdot e^{3 x}$ ở dạng một hàm số.

$f (x) = x \cdot e^{3 x}$

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.

$F (x) = \int x \cdot e^{3 x} d x$

Bước 4

Lấy tích phân từng phần bằng công thức $\int u d v = u v - \int v d u$ , trong đó $u = x$ và $d v = e^{3 x}$ .

$x (\frac{1}{3} e^{3 x}) - \int \frac{1}{3} e^{3 x} d x$

Bước 5

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 5.1

Kết hợp $\frac{1}{3}$ và $e^{3 x}$ .

$x \frac{e^{3 x}}{3} - \int \frac{1}{3} e^{3 x} d x$

Bước 5.2

Kết hợp $x$ và $\frac{e^{3 x}}{3}$ .

$\frac{x e^{3 x}}{3} - \int \frac{1}{3} e^{3 x} d x$

Bước 6

Vì $\frac{1}{3}$ không đổi đối với $x$ , hãy di chuyển $\frac{1}{3}$ ra khỏi tích phân.

$\frac{x e^{3 x}}{3} - (\frac{1}{3} \int e^{3 x} d x)$

Bước 7

Giả sử $u = 3 x$ . Sau đó $d u = 3 d x$ , nên $\frac{1}{3} d u = d x$ . Viết lại bằng $u$ và $d$ $u$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 7.1

Hãy đặt $u = 3 x$ . Tìm $\frac{d u}{d x}$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 7.1.1

Tính đạo hàm $3 x$ .

$\frac{d}{d x} [3 x]$

Bước 7.1.2

Vì $3$ không đổi đối với $x$ , nên đạo hàm của $3 x$ đối với $x$ là $3 \frac{d}{d x} [x]$ .

$3 \frac{d}{d x} [x]$

Bước 7.1.3

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 $n = 1$ .

$3 \cdot 1$

Bước 7.1.4

Nhân $3$ với $1$ .

$3$

Bước 7.2

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

$\frac{x e^{3 x}}{3} - \frac{1}{3} \int e^{u} \frac{1}{3} d u$

Bước 8

Kết hợp $e^{u}$ và $\frac{1}{3}$ .

$\frac{x e^{3 x}}{3} - \frac{1}{3} \int \frac{e^{u}}{3} d u$

Bước 9

Vì $\frac{1}{3}$ không đổi đối với $u$ , hãy di chuyển $\frac{1}{3}$ ra khỏi tích phân.

$\frac{x e^{3 x}}{3} - \frac{1}{3} (\frac{1}{3} \int e^{u} d u)$

Bước 10

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 10.1

Nhân $\frac{1}{3}$ với $\frac{1}{3}$ .

$\frac{x e^{3 x}}{3} - \frac{1}{3 \cdot 3} \int e^{u} d u$

Bước 10.2

Nhân $3$ với $3$ .

$\frac{x e^{3 x}}{3} - \frac{1}{9} \int e^{u} d u$

Bước 11

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

$\frac{x e^{3 x}}{3} - \frac{1}{9} (e^{u} + C)$

Bước 12

Viết lại $\frac{x e^{3 x}}{3} - \frac{1}{9} (e^{u} + C)$ ở dạng $\frac{1}{3} x e^{3 x} - \frac{1}{9} e^{u} + C$ .

$\frac{1}{3} x e^{3 x} - \frac{1}{9} e^{u} + C$

Bước 13

Thay thế tất cả các lần xuất hiện của $u$ với $3 x$ .

$\frac{1}{3} x e^{3 x} - \frac{1}{9} e^{3 x} + C$

Bước 14

Câu trả lời là nguyên hàm của hàm số $f (x) = x \cdot e^{3 x}$ .

$F (x) =$ $\frac{1}{3} x e^{3 x} - \frac{1}{9} e^{3 x} + C$