Базплатна програма за решаване на интеграли

Безплатна програма за подробно решение на неопределни интеграли. Следващата версия на софтуера ще решава определни интеграли.

интеграл
dx
[tex]\int \frac{x}{x^{3} - 1}\, dx = \frac{1}{3} \ln{\left (x - 1 \right )} - \frac{1}{6} \ln{\left (x^{2} + x + 1 \right )} + \frac{\sqrt{3}}{3} \operatorname{arctg}{\left (\frac{2 x}{3} \sqrt{3} + \frac{\sqrt{3}}{3} \right )} + \mathrm{const}[/tex]

Решение стъпка по стъпка:

  1. Представяме подинтегралната функция:

    [tex]\frac{x}{x^{3} - 1} = - \frac{x - 1}{3 x^{2} + 3 x + 3} + \frac{1}{3 x - 3}[/tex]

  2. Интегрираме почленно

    1. Интеграл от константа по функция е константата по интеграл от фунцията:

      [tex]\int - \frac{x - 1}{3 x^{2} + 3 x + 3}\, dx = - \frac{1}{3} \int \frac{x - 1}{x^{2} + x + 1}\, dx[/tex]

      1. Представяме подинтегралната функция:

        [tex]\frac{x - 1}{x^{2} + x + 1} = \frac{x}{x^{2} + x + 1} - \frac{1}{x^{2} + x + 1}[/tex]

      2. Интегрираме почленно

        1. Не знаем стъпките за решаване на този интеграл.

          Но интегралът е

          [tex]\frac{1}{2} \ln{\left (x^{2} + x + 1 \right )} - \frac{\sqrt{3}}{3} \operatorname{arctg}{\left (\frac{2 x}{3} \sqrt{3} + \frac{\sqrt{3}}{3} \right )}[/tex]

        1. Интеграл от константа по функция е константата по интеграл от фунцията:

          [tex]\int - \frac{1}{x^{2} + x + 1}\, dx = - \int \frac{1}{x^{2} + x + 1}\, dx[/tex]

          1. Не знаем стъпките за решаване на този интеграл.

            Но интегралът е

            [tex]\frac{2 \sqrt{3}}{3} \operatorname{arctg}{\left (\frac{2 x}{3} \sqrt{3} + \frac{\sqrt{3}}{3} \right )}[/tex]

          Така, резултатът е: [tex]- \frac{2 \sqrt{3}}{3} \operatorname{arctg}{\left (\frac{2 x}{3} \sqrt{3} + \frac{\sqrt{3}}{3} \right )}[/tex]

        Резултатът е: [tex]\frac{1}{2} \ln{\left (x^{2} + x + 1 \right )} - \sqrt{3} \operatorname{arctg}{\left (\frac{2 x}{3} \sqrt{3} + \frac{\sqrt{3}}{3} \right )}[/tex]

      Така, резултатът е: [tex]- \frac{1}{6} \ln{\left (x^{2} + x + 1 \right )} + \frac{\sqrt{3}}{3} \operatorname{arctg}{\left (\frac{2 x}{3} \sqrt{3} + \frac{\sqrt{3}}{3} \right )}[/tex]

    1. Интеграл от константа по функция е константата по интеграл от фунцията:

      [tex]\int \frac{1}{3 x - 3}\, dx = \frac{1}{3} \int \frac{1}{x - 1}\, dx[/tex]

      1. Нека [tex]u = x - 1[/tex].

        Тогава нека [tex]du = dx[/tex] и заместваме [tex]du[/tex]:

        [tex]\int \frac{1}{u}\, du[/tex]

        1. Резултатът е: [tex]\ln{u}[/tex]

        Сега заместваме [tex]u[/tex] обратно в:

        [tex]\ln{\left (x - 1 \right )}[/tex]

      Така, резултатът е: [tex]\frac{1}{3} \ln{\left (x - 1 \right )}[/tex]

    Резултатът е: [tex]\frac{1}{3} \ln{\left (x - 1 \right )} - \frac{1}{6} \ln{\left (x^{2} + x + 1 \right )} + \frac{\sqrt{3}}{3} \operatorname{arctg}{\left (\frac{2 x}{3} \sqrt{3} + \frac{\sqrt{3}}{3} \right )}[/tex]

  3. Опростяваме:

    [tex]\frac{1}{3} \ln{\left (x - 1 \right )} - \frac{1}{6} \ln{\left (x^{2} + x + 1 \right )} + \frac{\sqrt{3}}{3} \operatorname{arctg}{\left (\frac{\sqrt{3}}{3} \left(2 x + 1\right) \right )}[/tex]

  4. Добавяме константа:

    [tex]\frac{1}{3} \ln{\left (x - 1 \right )} - \frac{1}{6} \ln{\left (x^{2} + x + 1 \right )} + \frac{\sqrt{3}}{3} \operatorname{arctg}{\left (\frac{\sqrt{3}}{3} \left(2 x + 1\right) \right )}+ \mathrm{const}[/tex]


Отговорът е:

[tex]\frac{1}{3} \ln{\left (x - 1 \right )} - \frac{1}{6} \ln{\left (x^{2} + x + 1 \right )} + \frac{\sqrt{3}}{3} \operatorname{arctg}{\left (\frac{\sqrt{3}}{3} \left(2 x + 1\right) \right )}+ \mathrm{const}[/tex]

Работи със следните команди:
* е умножение
pi е $\pi$
x^2 е x2
sqrt(x) е $\sqrt{x}$
sqrt[3](x) е $\sqrt[3]{x}$
(a+b)/(c+d) е $\frac{a+b}{c+d}$
pi = $\pi$
oo = $\infty$
Обратна връзка   За контакти:
Съдържание: 1 клас, 2 клас
    Facebook        Форум за математика (заключен)   
Copyright © 2005 - 2026 Копирането на материали е нарушение на закона за авторските права и сайтът ще си търси правата!