Вычислить неопределённый интеграл, используя метод поведение под знак дифференциала. интеграл x(x+2)^9 dx

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для вычисления интеграла x(x+2)9dxintegral of x open paren x plus 2 close paren to the nineth power d x методом подведения под знак дифференциала, необходимо преобразовать подынтегральное выражение так, чтобы переменная интегрирования соответствовала основанию степени. Решение 1. Подготовка дифференциала Заметим, что в выражении присутствует множитель (x+2)9open paren x plus 2 close paren to the nineth power. Чтобы интегрирование было удобным, нам нужно получить дифференциал d(x+2)d open paren x plus 2 close paren. Так как d(x+2)=dxd open paren x plus 2 close paren equals d x, мы можем просто заменить dxd x на d(x+2)d open paren x plus 2 close paren. 2. Преобразование множителя xx Теперь необходимо выразить оставшийся множитель xx через (x+2)open paren x plus 2 close paren, чтобы все элементы функции зависели от одной и той же конструкции: x=(x+2)2x equals open paren x plus 2 close paren minus 23. Подстановка в интеграл Запишем интеграл с учетом этих преобразований: x(x+2)9dx=((x+2)2)(x+2)9d(x+2)integral of x open paren x plus 2 close paren to the nineth power d x equals integral of open paren open paren x plus 2 close paren minus 2 close paren open paren x plus 2 close paren to the nineth power d open paren x plus 2 close paren4. Раскрытие скобок Распределим (x+2)9open paren x plus 2 close paren to the nineth power по слагаемым в скобках: ((x+2)(x+2)92(x+2)9)d(x+2)=((x+2)102(x+2)9)d(x+2)integral of open paren open paren x plus 2 close paren center dot open paren x plus 2 close paren to the nineth power minus 2 open paren x plus 2 close paren to the nineth power close paren d open paren x plus 2 close paren equals integral of open paren open paren x plus 2 close paren to the tenth power minus 2 open paren x plus 2 close paren to the nineth power close paren d open paren x plus 2 close paren5. Интегрирование Используем свойство линейности и табличную формулу undu=un+1n+1+Cintegral of u to the n-th power d u equals the fraction with numerator u raised to the n plus 1 power and denominator n plus 1 end-fraction plus cap C : (x+2)10d(x+2)2(x+2)9d(x+2)integral of open paren x plus 2 close paren to the tenth power d open paren x plus 2 close paren minus integral of 2 open paren x plus 2 close paren to the nineth power d open paren x plus 2 close parenВычисляем каждое слагаемое:

  • (x+2)10d(x+2)=(x+2)1111integral of open paren x plus 2 close paren to the tenth power d open paren x plus 2 close paren equals the fraction with numerator open paren x plus 2 close paren to the 11th power and denominator 11 end-fraction 2(x+2)9d(x+2)=2(x+2)1010=(x+2)1052 integral of open paren x plus 2 close paren to the nineth power d open paren x plus 2 close paren equals 2 center dot the fraction with numerator open paren x plus 2 close paren to the tenth power and denominator 10 end-fraction equals the fraction with numerator open paren x plus 2 close paren to the tenth power and denominator 5 end-fraction

6. Окончательный ответ Объединяем результаты и добавляем произвольную постоянную Ccap C: x(x+2)9dx=(x+2)1111(x+2)105+Cintegral of x open paren x plus 2 close paren to the nineth power d x equals the fraction with numerator open paren x plus 2 close paren to the 11th power and denominator 11 end-fraction minus the fraction with numerator open paren x plus 2 close paren to the tenth power and denominator 5 end-fraction plus cap C Альтернативная форма (вынесение общего множителя): Для упрощения вида ответа можно вынести (x+2)10open paren x plus 2 close paren to the tenth power: (x+2)1055(5(x+2)11)+C=(x+2)10(5x1)55+Cthe fraction with numerator open paren x plus 2 close paren to the tenth power and denominator 55 end-fraction open paren 5 open paren x plus 2 close paren minus 11 close paren plus cap C equals the fraction with numerator open paren x plus 2 close paren to the tenth power open paren 5 x minus 1 close paren and denominator 55 end-fraction plus cap C Хотите, чтобы я проверил это решение путем дифференцирования полученного результата?

Форма ответа

Ваш аватар