Вычислить определенный интеграл от 1 до 2 (4x^3-5x^2+2x+1)/x^2 dx

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Чтобы вычислить определенный интеграл 124x35x2+2x+1x2dxintegral from 1 to 2 of the fraction with numerator 4 x cubed minus 5 x squared plus 2 x plus 1 and denominator x squared end-fraction d x , необходимо сначала упростить подынтегральное выражение, разделив каждое слагаемое числителя на знаменатель. 1. Упрощение выражения Разделим почленно: 4x3x25x2x2+2xx2+1x2=4x5+2x+x-2the fraction with numerator 4 x cubed and denominator x squared end-fraction minus the fraction with numerator 5 x squared and denominator x squared end-fraction plus the fraction with numerator 2 x and denominator x squared end-fraction plus the fraction with numerator 1 and denominator x squared end-fraction equals 4 x minus 5 plus 2 over x end-fraction plus x to the negative 2 power 2. Нахождение неопределенного интеграла (первообразной) Теперь найдем первообразную F(x)cap F open paren x close paren для полученной суммы функций:

  • 4xdx=4x22=2x2integral of 4 x space d x equals 4 center dot the fraction with numerator x squared and denominator 2 end-fraction equals 2 x squared -5dx=-5xintegral of negative 5 space d x equals negative 5 x 2xdx=2ln|x|integral of 2 over x end-fraction space d x equals 2 l n the absolute value of x end-absolute-value x-2dx=x-1-1=1xintegral of x to the negative 2 power space d x equals the fraction with numerator x to the negative 1 power and denominator negative 1 end-fraction equals negative 1 over x end-fraction

Таким образом, общая первообразная: F(x)=2x25x+2ln|x|1xcap F open paren x close paren equals 2 x squared minus 5 x plus 2 l n the absolute value of x end-absolute-value minus 1 over x end-fraction 3. Вычисление по формуле Ньютона-Лейбница Подставим пределы интегрирования от 1 до 2: 12(4x5+2x+x-2)dx=[2x25x+2ln|x|1x]12integral from 1 to 2 of open paren 4 x minus 5 plus 2 over x end-fraction plus x to the negative 2 power close paren d x equals open bracket 2 x squared minus 5 x plus 2 l n the absolute value of x end-absolute-value minus 1 over x end-fraction close bracket sub 1 squared Подстановка верхнего предела (x = 2): F(2)=2(2)25(2)+2ln(2)12=810+2ln20.5=-2.5+2ln2cap F open paren 2 close paren equals 2 open paren 2 close paren squared minus 5 open paren 2 close paren plus 2 l n 2 minus one-half equals 8 minus 10 plus 2 l n 2 minus 0.5 equals negative 2.5 plus 2 l n 2 Подстановка нижнего предела (x = 1): F(1)=2(1)25(1)+2ln(1)11=25+01=-4cap F open paren 1 close paren equals 2 open paren 1 close paren squared minus 5 open paren 1 close paren plus 2 l n 1 minus one-oneth equals 2 minus 5 plus 0 minus 1 equals negative 4 Разность значений: I=F(2)F(1)=(-2.5+2ln2)(-4)cap I equals cap F open paren 2 close paren minus cap F open paren 1 close paren equals open paren negative 2.5 plus 2 l n 2 close paren minus open paren negative 4 close paren I=-2.5+2ln2+4=1.5+2ln2cap I equals negative 2.5 plus 2 l n 2 plus 4 equals 1.5 plus 2 l n 2Ответ: 1.5+2ln21.5 plus 2 l n 2Приблизительное значение: ~2.886 Могу ли я помочь с решением другого интеграла или разбором конкретного метода интегрирования?

Форма ответа

Ваш аватар