Показать ,что функция f(x)= e в степени 2x + x в кубе - cos x , является первообразной для функции f(x) = 2е в степени 2x+3x в квадрате + sin x на всей числовой прямой

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Функция F(x)=e2x+x3cosxcap F open paren x close paren equals e raised to the 2 x power plus x cubed minus cosine x является первообразной для функции f(x)=2e2x+3x2+sinxf of x equals 2 e raised to the 2 x power plus 3 x squared plus sine x на всей числовой прямой, так как производная функции F(x)cap F open paren x close paren тождественно равна f(x)f of x. ️ Шаг 1: Определение условия первообразной Согласно определению, функция F(x)cap F open paren x close paren называется первообразной для функции f(x)f of x на заданном промежутке, если для всех xx из этого промежутка выполняется равенство: F(x)=f(x)cap F prime open paren x close paren equals f of xВ данном случае промежутком является вся числовая прямая Rthe real numbers, на которой обе функции определены и дифференцируемы. ️ Шаг 2: Дифференцирование функции Вычислим производную заданной функции F(x)=e2x+x3cosxcap F open paren x close paren equals e raised to the 2 x power plus x cubed minus cosine x, используя правила дифференцирования суммы и сложной функции:

  1. Для первого слагаемого e2xe raised to the 2 x power применяем правило производной сложной функции: (eu)=euuopen paren e to the u-th power close paren prime equals e to the u-th power center dot u prime. Получаем: (e2x)=e2x(2x)=2e2xopen paren e raised to the 2 x power close paren prime equals e raised to the 2 x power center dot open paren 2 x close paren prime equals 2 e raised to the 2 x power. Для второго слагаемого x3x cubed используем степенную функцию: (xn)=nxn1open paren x to the n-th power close paren prime equals n x raised to the n minus 1 power. Получаем: (x3)=3x2open paren x cubed close paren prime equals 3 x squared. Для третьего слагаемого cosxnegative cosine x используем производную тригонометрической функции: (cosx)=sinxopen paren cosine x close paren prime equals negative sine x. Получаем: (cosx)=(sinx)=sinxopen paren negative cosine x close paren prime equals negative open paren negative sine x close paren equals sine x.

️ Шаг 3: Сравнение полученного результата Сложим полученные производные всех слагаемых: F(x)=2e2x+3x2+sinxcap F prime open paren x close paren equals 2 e raised to the 2 x power plus 3 x squared plus sine xСравнивая полученное выражение с функцией f(x)=2e2x+3x2+sinxf of x equals 2 e raised to the 2 x power plus 3 x squared plus sine x, видим, что F(x)=f(x)cap F prime open paren x close paren equals f of x для любого значения xx. Это доказывает, что F(x)cap F open paren x close paren является первообразной для f(x)f of x. Ответ: Поскольку производная функции F(x)=e2x+x3cosxcap F open paren x close paren equals e raised to the 2 x power plus x cubed minus cosine x на всей области определения совпадает с функцией f(x)=2e2x+3x2+sinxf of x equals 2 e raised to the 2 x power plus 3 x squared plus sine x, утверждение о том, что F(x)cap F open paren x close paren является первообразной, доказано. Хотите ли вы вычислить определенный интеграл этой функции на конкретном отрезке или найти общее решение для множества всех первообразных?

Форма ответа

Ваш аватар