Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

integral

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
22.02.2016
Размер:
439.85 Кб
Скачать

3.22.

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

.

 

 

 

 

x

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

x

4

(

x

3

+

1

 

3.24.

2

 

 

 

dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

+ 4

 

 

 

 

(

 

 

 

 

 

 

)

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x

5

dx

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

3.23.

1

 

3.25.

 

 

 

 

 

.

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x4 + x2 +1

1 + x + x5

)

2

 

 

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ІРАЦІОНАЛЬНІ ФУНКЦІЇ Завдання №1. Знайти інтеграли:

1.1.

 

 

xdx

.

 

 

4 x

3

 

 

 

(4 x)

 

 

1.2. 3

 

x +1

dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

 

 

1.3.

 

x 1

x +1

dx.

 

x 1 +

 

 

 

x +1

1.4.

 

x +1

+1

dx.

 

x +1

1

 

 

 

 

 

1.5.11 +22 xx dx.

1.6.1 +xdxx .

1.7.

 

 

 

 

dx

 

 

 

.

6

(x 7)

7

(x 5)

5

 

 

 

 

1.8. 5

 

 

x

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x +1 x3

 

 

 

 

 

 

1.9. x

 

x 1

dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x +1

 

 

 

 

 

 

1.10.

3

x + 2

 

xdx.

 

 

x +

3

2

 

 

 

 

 

x +

 

 

 

1.11.4 x 2xdx.

1.12.3x +dx3 x2 .

1.13.

x + 4

dx.

 

 

x

Завдання №2. Знайти інтеграли:

1.14.

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

2

 

x

 

3

 

x

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

1.15.

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

x

+ 2

 

 

 

x

3

 

 

+

3

 

 

x

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.16.

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

(6 x +12 x5 )3

 

 

 

 

 

 

 

 

1.17.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

.

3

4x

2

 

+ 4x +1

 

 

 

 

 

 

 

2x +1

1.18.

 

 

 

6

x

 

 

 

dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

+

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.19.

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

3

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.20.

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

+

 

3

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.21.

 

 

 

 

xdx

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

+ x

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.22.

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

x

5

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.23.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

x

+

 

 

 

x

3

+

 

 

 

x

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.24.

 

 

x +

 

x + 3 x2

 

dx.

 

 

 

x +

3

x

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.25.

 

 

 

 

1 6 1 + x

 

 

 

 

 

 

 

 

dx.

1

+ x + 3 (1 + x)

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1.

 

x3dx

 

.

2.2.

 

x4dx

.

1

+ 2x x

2

x

2

 

 

 

 

+ 4x +5

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

2.3.xx62dx+1.

2.4.xx82dx1.

2.5.

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

,

x > 0.

x

 

5x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x +1

 

 

 

 

2.6.

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

, x > −1.

(x +

1)

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ x +1

 

 

2.7.

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

, x > 0.

x

3

1 + 2x +

2x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2.8.

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

(1

x) 3 +

2x x

2

 

 

 

2.9.

1 x + x2

dx.

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + x x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.10.

 

2x2 3x

 

 

dx.

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

x 2x +5

 

 

 

 

 

 

2.11.

 

 

x3dx

.

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ x +1

 

 

 

 

 

 

2.12.x3 + 2x2 + x 1 dx.

x2 + 2x 1

2.13.x3 6x2 +11x 6 dx.

x2 + 4x +3

2.14. 3 4x + 4x2 dx.

Завдання №3. Знайти інтеграли:

 

 

1

 

 

 

1 1

3.1.

x

 

3

 

 

x

 

dx.

 

 

1

6

 

 

1

 

 

1 2

 

3.2.

x2

 

+ x3

 

dx.

 

1

 

 

 

2

 

 

 

1 3

3.3.

x

 

3

 

 

+ x

 

dx.

 

 

1

3

 

x

1

 

 

 

1 10

3.4.

2

1 + x4

dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5. x2 3 (x +1)2 dx.

2.15. x

x2 + 2x + 2dx.

2.16. x2

x2 + 4dx.

 

 

 

 

 

2.17.

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

.

 

 

 

 

 

x

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x +1

2.18.

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

.

1

+

x

2

+ 2x +

2

 

 

 

 

 

2.19.

 

 

 

 

 

dx

 

 

.

 

1

+

1

2x x

2

 

 

 

 

 

 

 

2.20.

 

 

dx

 

 

.

 

(1 +

x2 + x )2

 

2.21.

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

x

4

1 + x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.22.

 

 

 

x2 +3x + 2 x

dx.

 

 

 

2

 

 

 

 

x

+3x + 2 + x

2.23.x2 dxx2 1.

2.24.x3 dx1 x2 .

2.25. x4 4 x2 dx.

3.6.3 1dx+ x3 .

3.7.3 1 +x4 x dx.

3.8.

 

 

3

xdx

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + 3 x

 

 

 

3.9.

 

 

xdx

.

 

 

1

 

 

 

 

+ 3 x2

 

 

 

3.10.

 

dx

 

 

 

.

x

6 6

+

1

 

 

 

x

 

21

3.11.

 

dx

 

.

x2 3

(2 + x3 )

5

 

 

 

3.12. x3 3 dx2 x3 .

3.13.3 1dx+ x3 .

3.14.3 x x3 dx.

3.15.x 3 dxx2 +1.

31 + x3

3.16.x2 dx.

3.17.x5 3 (1 + x3 )2 dx.

3.18.x11 dx1 + x4 .

3.19.

 

1 x4

 

 

 

 

 

 

dx.

 

 

x5

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1 1

3.20.

x 3

 

 

x

 

dx.

 

1

6

 

 

1

 

 

 

1 2

 

3.21.

x

 

+ x3

 

dx.

 

2 1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1 3

3.22.

x 3

 

 

+ x

 

dx.

 

1

3

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1 10

3.23.

x2

1 + x4

dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.24. x2 3 (x +1)2 dx.

3.25.

3 1 +

4

x

dx.

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТРИГОНОМЕТРИЧНІ ФУНКЦІЇ

 

Завдання №1. Знайти інтеграли:

 

 

1.1. sh3 x ch 2x dx.

1.13. cos2 3xsin xdx.

1.2. sh4 x ch

 

 

x

dx.

1.14. cos3 x cos 2xdx.

3 2

1.3. sh

2

x ch

 

1.15. cos5 2xsin7 2xdx.

 

 

x dx.

1.16. cos3 xsin8 xdx.

1.4. ch

3

x sh x dx.

 

 

1.17. sin3 x cos4 xdx.

1.5. sin

4

xcos

6

xdx.

 

 

 

1.18. cos3 xdx.

1.6. cos

6

3xdx.

 

 

 

1.19. sh3 x ch4 x dx.

1.7. sin

4

4xdx.

 

 

 

 

1.20. sh4 x ch4 x dx.

1.8. sin

2

xcos

2

xdx.

 

 

 

1.21. sin4 xcos5 xdx.

1.9. sincos23 xx dx.

 

 

1.22. cos3 xsin5 xdx.

1.10.

sin 3x

 

dx.

 

1.23. sin2 6xsin2 3xdx.

cos x

 

 

cos3x

 

 

 

 

1.24. sin2 xcos2 3xdx.

1.11. sin5 x dx.

1.25.

1 sin x

dx.

1.12.

cos

2

x

dx.

cos x

 

 

 

sin 4x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

 

 

sh3 x

Завдання №2. Знайти інтеграли:

2.1. sincosx2cosxdx3x .

cos3xdx 2.2. cos4 x .

2.3. shch63xx dx.

ch 3x

2.4. sh3 x dx.

dx

2.5. cos3 x .

2.6. sincos4 xx dx. 2.7. sin2 xdxcos3 x .

cos4 x 2.8. sin3 x dx.

2.9. sh xdxch2 x . 2.10. sh3 xdxch2 x . 2.11. chdx5 x .

sh4 x

2.12. ch3 x dx.

cos3 x

2.13. sin5 x dx.

Завдання №3. Знайти інтеграли:

3.1.

dx

 

.

 

tg2 x + 4tg x

 

3.2.

th x dx

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

(th x + 2)2

 

 

 

 

3.3.

dx

.

 

 

sin x +cos x

 

 

 

 

 

 

 

3.4.

dx

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

3 cos x +sin x

3.5.

dx

 

 

.

 

sh x + 2ch x

 

 

 

 

cos5 x

2.14. sin3 x dx. 2.15. sin xdxcos3 x . 2.16. sin2 xdxcos4 x .

dx

2.17. sin4 x .

sin4 x 2.18. cos10 x dx.

2.19. tg5 x dx. 2.20. tg6 x dx.

2.21. sincosx2cos3xdxx .

cos3xdx 2.22. cos4 x .

2.23. shch63xx dx. 2.24. ch 3x dx. 2.25. sincos4 xx dx.

3.6.

 

dx

.

 

 

 

 

 

 

2sh x ch x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.7.

 

 

sin 2xdx

 

.

 

 

 

 

 

sin4 x +cos4 x

 

 

 

 

 

3.8.

 

dx

 

 

, a2

+b2

0.

a cos x +bsin x

 

 

 

 

 

 

 

3.9.

 

 

dx

 

 

 

 

.

2cos2 x +sin xcos x +sin2 x

3.10.

dx

 

 

 

.

 

 

 

cos 2x sin 2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

ex +e3x
x2

3.11.

 

 

dx

 

 

 

 

3.19.

3cos x +7sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

5cos x + 2sin x dx.

 

4cos2 x 2sin 2x +sin2 x

 

3.12.

dx

x

 

 

π

3.20.

dx

 

 

 

,

<

2 .

 

 

 

 

 

.

5 +cos2 x

 

2 +sin 2x +cos 2x

 

 

 

 

 

3.13.

dx

 

 

 

 

3.21.

2 +cos 4x

 

 

 

 

 

.

 

dx.

 

2 +3sin 2x 4cos2 x

5 + 4cos 4x

 

3.14.

cos xdx

 

 

 

 

3.22.

3sin x + 2cos x +1

dx.

 

 

.

 

 

 

 

sin x +3sin2 x

sin3 x +cos3 x

 

 

 

 

3.15.

cos xdx

 

 

 

 

3.23.

3sin x + 2cos x +1

dx.

 

 

.

 

 

 

 

sin x +sin 2x

sin3 x +cos3 x

 

 

 

 

3.16.

dx

 

.

3.24.

(1 +cos x)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx.

 

10ch2 x 2sh 2x 1

 

3.17.

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 +sin x

 

 

 

.

 

 

 

 

3.25. 1sin+tg2xx dx.

 

4 +3sh2 x

 

 

 

 

 

dx

3.18. 1 6sh 2x 37ch2 x .

ТРАНСЦЕНДЕНТНІ ФУНКЦІЇ Завдання №1. Знайти інтеграли:

1.1.x arctg x dx.

1+ x2

1.2.x 1 x2 arccos xdx.

1.3.xarctg xdx.

1.4. arcsin xdx.

1.5.x7arctg xdx.

1.6.xarccos(5x 2)dx.

1.7.x arctg (x +1)dx.

1.8.arctg x 11 dx.

1.9.(xlnxx)2 dx.

1.10. ln ( 1 + x + 1 x )dx. 1.11. ex ln (1 +ex )dx.

1.12. ln (1 x + x2 )dx. 1.13. 1 e2 x +e4 x dx.

1.14. dx . 2 ex e2 x

dx

1.15. 1 +ex +e2 x +e3x . 1.16. (exdx1)4 .

dx

1.17. (ex1 +1)2 (ex+1 +1)2 .

1.18.

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

1

 

 

x

+e

2 x

 

 

 

 

 

+e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.19. e2 x

+ 4ex

1dx.

1.20.

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

.

 

1

+e

x

+

 

1 e

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.21.

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

ln

 

 

 

x

 

 

dx.

 

1

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x

1.22.

ln

(x +

x2 +1)

dx.

(

x

2

+

 

)

 

 

x

2

+1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.23.

 

 

 

 

xln

 

x

 

dx

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

x

2

)

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

cos2 x

1.24.

ln

x +

x2 1

 

 

 

 

 

dx.

 

x2

 

 

Завдання №2. Знайти інтеграли:

2.1.xarcsin xdx .

(x2 1) 1 x2

2.2.(1 + x2 )arcsin x dx.

x2 1 x2

2.3.

x arcsin

 

 

1 xdx.

2.4.

arcsin x

dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5. arcsin(x 1)2x dx.

 

 

 

2.6.

x3 arccos x

dx.

 

1 x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.7. arccos

 

 

 

x

 

dx.

 

 

x

+

1

 

2.8.

x2 arccos(x

 

x )

dx.

1 x3

)

2

 

 

 

 

(

 

 

 

 

 

 

 

 

2.9. cos x arctg

 

sin xdx.

2.10. arcsin tg x dx. 2.11. ex arcsin exdx. 2.12. sh x arcsin exdx. 2.13. sh x arctg sh xdx.

ln (1 x2 ) 1.25. 1 x dx.

2.14.

 

earctg x

 

 

 

dx.

(

2

 

 

2

 

+ x

)

1

+ x

 

 

 

1

 

 

 

2.15.

arctg

 

ex

dx.

 

x

)

x

 

 

(

+e

e

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2.16.x arctg x ln (1 + x2 )dx.

2.17.ex arcsin exdx.

2.18.earcsin xdx.

2.19.(2x +1)earctg xdx.

2.20.x(1 + x2 )32 earctg xdx.

2.21.

xcos x sin x

dx.

 

 

 

x2

 

 

 

2.22.

sin x cos x

e

x

dx.

 

 

sin2 x

 

 

 

2.23.

ln x 1

dx.

 

 

 

 

 

 

ln2 x

 

 

 

 

 

2.24.

 

ln xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

(ln x +1)2

 

 

 

 

 

 

 

x 1

2

x

 

 

 

 

2.25.

 

 

 

 

 

e

 

dx.

 

2

+1

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

Приклади розв’язання задач

xdx

1. Знайти інтеграл: x4 +6x2 +5 .

Розв'язання. Знаменник містить квадратний тричлен відносно змінної x2 , а в

чисельнику якщо множник x внести під знак диференціала, теж отримаємо x2 , тому відносно цієї змінної і будемо обчислювати інтеграл.

25

Перший метод

 

 

 

 

 

xdx

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

xdx

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

dx2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x4 +6x2 +5

(x4 +6x2 +9)4

 

(x2 +3)2 22

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

d (x2 +3)

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 +3 2

 

+c

 

 

 

 

1

 

 

x2 +1

 

+c.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

2

 

 

 

 

ln

 

 

 

 

 

 

=

8 ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x2 +3)2 22

2 2

 

x2 +3 + 2

 

 

x2 +5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

dx

2

 

 

 

 

 

 

1

 

1

4

1

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

Другий метод

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

dx

 

=

x4 +6x2 +5

 

(x2 +1)(x2 +5)

(x2 +1)

(x2 +

5)

 

1

 

 

 

 

 

 

dx2

1

 

 

 

 

 

 

dx2

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 8

 

 

 

8

 

 

 

 

 

=

 

8 ln (x

 

+1)−

8 ln (x

 

+5)+c.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x2 +1)

(x2 +5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Знайти інтеграл:

 

 

 

dx

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розв’язання. Перший метод. Покладемо ex 1 =t2 , t > 0 . Тоді: exdx = 2tdt,

 

 

 

 

 

 

 

 

2tdt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

= 2

 

 

 

tdt

 

 

 

= 2

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

dx =

 

 

. Отже,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2arctg t +c = 2arctg

 

e

 

1 +c.

t2 +1

 

ex 1

 

(t2 +1)t

t2 +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

2 )

 

 

 

 

 

 

Другий метод

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

= −2

 

 

e2 d (x

 

=

 

 

 

ex

1

ex (1 ex )

e

x

 

1 ex

 

 

 

1 ex

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

= 2arcsin (ex 2 )+c.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −2

 

de2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 (ex 2 )

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Знайти інтеграл: arctg1 + x2xdx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розв’язання. Внесемо вираз

 

1

 

під знак диференціала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctg1 + x2xdx = arctg2 x d (arctg x)= 13 arctg3 x +c.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Знайти інтеграл: xexdx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розв’язання.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Частинами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xe

x

dx =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

du = dx

 

 

 

x

+ e

x

dx

= −xe

x

e

x

+c = −e

x

(x +1)+ c.

 

 

 

 

u = x,

 

 

 

 

 

 

 

 

= −xe

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

dx, v = −e

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dv =e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Знайти інтеграл: x arctg2 xdx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розв’язання.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Частинами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

arctg x dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xarctg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2arctg xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xdx = u = arctg

 

x,

du =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

=

 

 

x

arctg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + x

 

2

 

 

 

1 + x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= xdx,

 

 

 

v =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dv

 

 

 

 

1 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

x2 +1-1 arctg x dx

 

 

 

1

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctg x dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x arctg xdx +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

2 x

arctg

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

2 x

arctg

 

 

1 + x2

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

(Перший інтеграл обчислимо частинами, а в другому внесемо вираз

 

 

 

 

1

 

 

 

під

 

 

1 + x2

 

 

 

знак диференціала)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Частинами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xarctgx +

 

x dx

 

+ arctgx d (arctgx)=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

=

u

= arctgx,

 

du =

 

 

=

2 x

arctg

 

x

 

 

 

 

1 + x2

 

1 + x2

 

 

 

 

 

 

 

= dx,

 

 

 

v = x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dv

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

)+

arctg2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

2 x

arctg

 

x

x arctgx + 2 ln (1 + x

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

+c .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. (x2 6x + 2)e3xdx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розв’язання.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= x

2

6x + 2, dv = e

3x

dx

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x

2

6x + 2)e

3x

dx =

u

 

 

 

 

=

e

3x

(x

2

6x + 2)

 

e

3x

(2x 6)dx =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

e

3x

3

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

du =(2x 6)dx, v =

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2x 6, dv = e

3x

dx

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

u

 

 

 

=

e

3 x

(x

2

6x + 2)

e

3x

(2x 6)+

e

3x

dx

=

e

3x

(x

2

6x

+ 2)

 

 

 

 

 

= 2dx,

v =

1

e

3x

 

 

 

 

3

 

 

 

 

9

 

 

 

9

 

 

3

 

 

 

 

du

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

e

3x

(2x 6)+

2

 

1

e

3x

+c =

1

e

3x

 

 

 

2

6x

+ 2

 

2

x + 2 +

2

 

 

 

 

1

e

3x

 

 

2

20

x +

38

 

9

 

 

9

3

 

3

 

 

 

x

 

 

3

9

+c =

3

 

 

x

 

 

3

9

+c.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Знайти інтеграл: x2

 

a2 + x2 dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розв’язання. Перший метод. Розв’яжемо за допомогою інтегрування частинами

 

 

I = x2

 

a2 + x2 dx =12 x

 

a2 + x2 2xdx =12 x

a2 + x2 d (a2 + x2 )=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

1

 

2

 

 

 

2

 

 

2

3

 

 

x

 

2

 

 

2

3

1

 

 

2

 

2

 

 

2

 

2

 

=

 

 

 

xd

(a

 

+ x

 

)2

 

=

 

(a

 

+ x

 

)2

 

(a

 

+ x

 

)

a

 

+ x

 

dx =

2

3

 

 

3

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

3

a

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

(a2 + x2 )2

 

a

2 + x2 dx

x2

a2 + x2 dx =

 

 

 

 

 

3

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

a

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1 I .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

(a2 + x2 )2

 

a

2 + x2 dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розв'язуючи останню нерівність відносно шуканого інтеграла

 

I = x2

 

a2 + x2 dx , отримаємо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

3

2

 

 

 

 

 

x

 

 

3

2

I = x2 a2 + x2 dx =

(a2 + x2 )

2

a4

a2 + x2 dx +c =

 

(a2 + x2 )2 a4

4

4

Аналогічно обчислимо останній інтеграл частинами:

 

 

 

(a2 + x2 )a2

I =

a

2

+ x

2

dx = x a

2

+ x

2

x

 

xdx

= x a

2

+ x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a2 + x2

 

 

 

 

 

 

a2 + x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I1 + c .

dx =

= x a2 + x2 a2 + x2 dx + a2 ln

x + a2 + x2

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= x a2 + x2 + a2 ln

x + a2 + x2

I .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З отриманого рівняння

+ x2 + a2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I1 =

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a2 + x2 dx =

 

 

 

 

a2

ln

x + a2 + x2

+c .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Остаточно маємо:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I = x

2

a

2

+ x

2

dx

 

 

 

 

x

(a

2

+ x

2

)

3

 

a2 x

a

2

+ x

2

 

a2

ln

 

x +

a

2

+ x

2

 

 

+c =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

4

2

 

 

 

2

 

 

 

x(2x

2 + a2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

a4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

a

2

+ x

2

+

ln

 

x +

a

2

+ x

2

 

+c .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Другий метод. Обчислимо інтеграл за допомогою гіперболічної заміни

x2

 

x2 + a2 dx =

 

 

 

 

 

заміна

 

 

 

 

=

a

2sh2t ach t ach tdt =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x = ash t, dx = ach tdt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a4 sh2 2tdt = a4 (ch4t 1)dt = a4 sh 4t a4

t +c =

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

32

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= a

4

sh t ch t (1 + 2sh2t )a

4

t +c = a

3

 

 

 

x

2

 

 

x

2

a

4

 

x

 

 

 

x

 

1 +

 

1

+ 2

 

 

 

arsh

+c =

 

 

 

a

2

a

2

 

a

 

8

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

=

 

x

(2x2 + a2 )

a

2

+ x

2

a4

arsh

x

+c .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

8

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Знайти інтеграл:

 

 

 

2x2 + 41x 91

 

 

dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x

1)(x +3)(x 4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розв’язання. Підкорінний вираз – правильний раціональний дріб. Знаменник раціонального дробу має прості корені: x1 = −3, x2 =1, x3 = 4. Тому розкладення

на елементарні дроби має вигляд:

2x2 + 41x 91

 

A

 

B

 

C

 

=

 

+

 

+

 

.

(x 1)(x +3)(x 4)

x 1

x +3

x 4

З цієї рівності раціональних дробів випливає рівність многочленів – чисельників для будь-яких значень x :

2x2 + 41x 91 = A(x +3)(x 4)+ B(x 1)(x 4)+C (x 1)(x +3). .

Покладаючи послідовно: x = −3, x =1, x = 4, знаходимо:

A = 4, B = −7, C =5.

Отже,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x2 + 41x 91

 

 

dx = 4ln

 

x 1

 

7ln

 

x +3

 

+5ln

 

x 4

 

+c =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x 1)(x +3)(x 4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=ln

 

(x 1)4

(x 4)5

 

+c .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x +3)7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Знайти інтеграл: 3 x2 2 2x 5 dx. x x + 2x 2

Розв’язання. Підкорінний вираз – правильний раціональний дріб. Розкладемо знаменник на множники

x2 2x 5 dx = x2 (2x 5 )dx. x3 x2 + 2x 2 (x 1) x2 + 2

Розклад підінтегральної функції на елементарні дроби має вигляд:

x2 2x 5

Ax + B C

 

=

x2 + 2 +

 

.

(x 1)(x2 + 2)

x 1

Приведемо праворуч до спільного знаменника та порівняємо чисельники: x2 2x 5 =(Ax + B)(x 1)+C (x2 + 2).

З рівності многочленів випливає, що їх коефіцієнти при однакових степенях x рівні ,тому

 

x2 1 = A +C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

2 = −A + B .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x0

5 = −B + 2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ця система має розв’язок : A =3, B =1,

C = −2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 2x 5

 

 

 

3x +1

 

dx

 

3x

 

dx

 

dx

 

Отже,

 

 

 

dx =

 

 

 

 

dx 2

 

 

=

 

dx +

 

2

 

=

x3 x2 + 2x 2

x2 + 2

x 1

x2 + 2

x2 + 2

x 1

 

3

d (x2 )

1

 

x

x 1

 

+c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

2

 

+

 

arctg

 

 

2ln

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 + 2

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]