Решите неопределенный интеграл. dx/корень х + три корня из х

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения интеграла dxx+x3integral of the fraction with numerator d x and denominator the square root of x end-root plus the cube root of x end-root end-fraction воспользуемся методом подстановки, чтобы избавиться от иррациональности. 1. Выбор подстановки Чтобы одновременно избавиться от корней степеней 2 и 3, нужно выбрать переменную в степени, равной наименьшему общему кратному (НОК) этих показателей. НОК(2, 3) = 6. Пусть: x=t6dx=6t5dtx equals t to the sixth power ⟹ d x equals 6 t to the fifth power d tТогда выразим корни через новую переменную:

  • x=(t6)1/2=t3the square root of x end-root equals open paren t to the sixth power close paren raised to the 1 / 2 power equals t cubed x3=(t6)1/3=t2the cube root of x end-root equals open paren t to the sixth power close paren raised to the 1 / 3 power equals t squared

2. Преобразование интеграла Подставим полученные значения в исходное выражение: 6t5t3+t2dtintegral of the fraction with numerator 6 t to the fifth power and denominator t cubed plus t squared end-fraction d t Вынесем t2t squared в знаменателе и сократим дробь: 6t5t2(t+1)dt=6t3t+1dtintegral of the fraction with numerator 6 t to the fifth power and denominator t squared open paren t plus 1 close paren end-fraction d t equals 6 integral of the fraction with numerator t cubed and denominator t plus 1 end-fraction d t 3. Деление многочленов Чтобы взять интеграл от рациональной дроби t3t+1the fraction with numerator t cubed and denominator t plus 1 end-fraction , выполним деление «уголком» или воспользуемся искусственным приемом (прибавим и вычтем единицу в числителе): t3=(t3+1)1=(t+1)(t2t+1)1t cubed equals open paren t cubed plus 1 close paren minus 1 equals open paren t plus 1 close paren open paren t squared minus t plus 1 close paren minus 1Следовательно: t3t+1=t2t+11t+1the fraction with numerator t cubed and denominator t plus 1 end-fraction equals t squared minus t plus 1 minus the fraction with numerator 1 and denominator t plus 1 end-fraction 4. Интегрирование Теперь вычислим интеграл по частям: 6(t2t+11t+1)dt=6(t33t22+tln|t+1|)+C6 integral of open paren t squared minus t plus 1 minus the fraction with numerator 1 and denominator t plus 1 end-fraction close paren d t equals 6 open paren the fraction with numerator t cubed and denominator 3 end-fraction minus the fraction with numerator t squared and denominator 2 end-fraction plus t minus l n the absolute value of t plus 1 end-absolute-value close paren plus cap C Раскроем скобки: 2t33t2+6t6ln|t+1|+C2 t cubed minus 3 t squared plus 6 t minus 6 l n the absolute value of t plus 1 end-absolute-value plus cap C5. Обратная подстановка Так как x=t6x equals t to the sixth power, то t=x1/6=x6t equals x raised to the 1 / 6 power equals the sixth root of x end-root . Выразим остальные степени tt:

  • t3=(x1/6)3=x1/2=xt cubed equals open paren x raised to the 1 / 6 power close paren cubed equals x raised to the 1 / 2 power equals the square root of x end-root t2=(x1/6)2=x1/3=x3t squared equals open paren x raised to the 1 / 6 power close paren squared equals x raised to the 1 / 3 power equals the cube root of x end-root

Подставляем обратно в результат: 2x3x3+6x66ln|x6+1|+C2 the square root of x end-root minus 3 the cube root of x end-root plus 6 the sixth root of x end-root minus 6 l n the absolute value of the sixth root of x end-root plus 1 end-absolute-value plus cap C Ответ: dxx+x3=2x3x3+6x66ln(x6+1)+Cintegral of the fraction with numerator d x and denominator the square root of x end-root plus the cube root of x end-root end-fraction equals 2 the square root of x end-root minus 3 the cube root of x end-root plus 6 the sixth root of x end-root minus 6 l n open paren the sixth root of x end-root plus 1 close paren plus cap C Хотите, чтобы я проверил решение другого интеграла или помог с задачей на определенный интеграл?

Форма ответа

Ваш аватар