Практикум 2
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15. Інтегрування дробово-раціональних функцій |
175 |
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Розв’язання. [8.4.6.] |
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1) |
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3x 1 |
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A |
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B1 |
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B2 |
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B2 |
. |
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||||||
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3 |
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x 2 |
x |
1 |
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2 |
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3 |
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(x |
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(x 2)(x 1) |
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1) |
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(x 1) |
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відповідає |
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|||||||||||||||||||||||
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відповідає (x 1)3 |
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(x 2) |
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2) |
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x2 3 |
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A |
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Mx N |
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. |
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1)(x2 |
x |
|
1) |
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x |
1 |
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x |
2 x |
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||||||||||||||||
(x |
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1 |
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|||||||||||||||||||||
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відповідає |
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|
відповідає |
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(x 1) |
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(x2 x 1) |
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||||||
3) |
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2x 1 |
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A1 |
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A2 |
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|
M1x N1 |
|
M2x N2 |
. |
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||||||||||||||||||
|
2 |
2 |
2 |
|
x |
|
|
|
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||||||||||||||||||||||||
(x |
|
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|
x |
2 |
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|
|
|
x |
2 |
1 |
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(x |
2 |
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|
2 |
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||||||||||||
|
1) x |
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|
1) |
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|||||||||||||||
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|||||||||||||||||||||||
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|
відповідає x2 |
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2 |
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2 |
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|||||||||||
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|
відповідає (x |
1) |
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15.4. Знайти коефіцієнти розкладу дробів на елементарні:
1) |
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6x3 11x2 10x 9 |
|
2) |
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4x |
|
; |
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(x 1)(x 2)(x2 1) ; |
(x 1)2(x 3) |
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3) |
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1 |
. |
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||||
2 |
(x |
2 |
2 |
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|
x |
|
1) |
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|||||
Розв’язання. [8.4.6, 8.4.7, 8.4.9, 5.6.2.]
[Розкладаємо правильний дріб на суму елементарних дробів.]
6x3 11x2 10x 9 |
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|
A |
|
|
B |
|
Cx D |
. |
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(x 1)(x 2)(x2 |
1) |
x 1 |
x 2 |
x2 |
1 |
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|||||||||
[Зводимо розкладені дроби до спільного знаменника і прирівнюємо чисельники дробів в обох частинах рівності (знаменники у них рівні).]
6x3 11x2 10x 9
A(x 2)(x2 1) B(x 1)(x2 1) (x 1)(x 2)(Cx D).
[Прирівнюємо коефіцієнти при однакових степенях [5.6.2] .]: |
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x3 |
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6 A B C |
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A 2, |
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x2 |
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11 2A B 3C D B 3, |
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1 |
|
10 A B 2C 3D |
|
x |
|
C 1, |
||
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0 |
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|
x |
|
9 A B 2D |
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D 1. |
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[Записуємо відповідь.] |
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|
6x3 11x2 10x 9 |
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2 |
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|
3 |
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|
x 1 |
|
. |
||
(x 1)(x 2)(x2 1) |
x 1 |
x 2 |
x2 |
1 |
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|||||||||||
2) [Розкладаємо правильний дріб на суму елементарних дробів.]
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15. Інтегрування дробово-раціональних функцій |
177 |
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3) |
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dx |
; |
|
4) |
|
x4 |
dx. |
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1 |
4 |
8 |
3 |
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|
x |
|
|
x |
|
||||||||
Розв’язання. [8.4.10.] |
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1) Підінтегральна функція є неправильним дробом. |
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[Крок 1. Вилучаємо цілу частину неправильного дробу.] |
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x 4 1 |
|
x 1 |
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|
2 |
|
. |
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x3 x2 x 1 |
x3 x2 x 1 |
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|||||||
[Крок 2. Правильний дріб розкладаємо на суму елементарних дробів методом невизначених коефіцієнтів.]
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x3 x2 |
|
x 1 (x 1)(x2 |
1). |
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2 |
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A |
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Mx N |
|
|
1 |
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|
|
1 x |
|
; |
|
||||||||||||||
|
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|
(x 1)(x2 |
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x 1 |
x 1 |
x2 1 |
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|
1) |
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|
x2 1 |
|
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|||||||||||||||||||||||||||||
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|
x4 1 |
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|
|
x 1 |
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|
1 |
|
|
|
|
x 1 |
|
. |
|
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|
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||||||||||||
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x 3 |
x2 x |
|
|
x |
1 |
|
x2 |
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|||||||||||||||||||||
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1 |
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|
1 |
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[Крок 3. Інтегруємо суму цілої частини дробу і елементарних дробів.] |
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x 1 |
|
dx |
|
1 |
|
d(x2 1) |
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|
dx |
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1 |
ln(x2 1) arctg x C |
; |
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|||||||||||||||||||||||
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x2 1 |
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2 x2 1 |
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x2 1 |
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2 |
|
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1 |
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||||||||||||||||||||
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x4 1 |
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dx |
(x 1)dx |
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dx |
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x |
3 |
x |
2 |
x |
|
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|
x 1 |
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1 |
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||||||||||||||||
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|
x 1 |
|
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|
|
x2 |
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|
1 |
|
|
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|||||
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|||||||||
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|
dx |
|
|
2 x ln |
x 1 |
arctg x 2 ln(x2 1) C. |
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x2 1 |
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
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||||||||||||||||||||||||||||||||
2) 1. |
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2x 3 |
|
|
— дріб правильний. |
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||||||||||||||||||||
|
x2 7x 12 |
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||||||||||||||||||||
2. x2 7x 12 (x 3)(x 4).
|
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|
|
|
|
|
2x 3 |
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
B |
|
. |
||||||||||
|
|
|
|
(x 3)(x 4) |
x 3 |
x 4 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
A |
|
2x 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9; |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
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|
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|
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||||||||||
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|
|
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|
|
|
|
|
|
|
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|||||||||||||
|
|
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|
|
(x 3)(x 4) |
|
|
x 3 |
|
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|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
B |
|
2x 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11. |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
(x 3)(x 4) |
|
x 4 |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2x 3 |
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
11 |
. |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
x2 7x 12 |
|
x |
3 |
|
x 4 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
3. |
|
|
2x 3 |
9 |
dx |
11 |
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
x |
2 |
7x 12 |
x 3 |
x 4 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
||||||||||||||
9 ln x 3 11 ln x 4 C.
178 |
Модуль 3. ІНТЕГРАЛЬНЕ ЧИСЛЕННЯ ФУНКЦІЙ ОДНІЄЇ ЗМІННОЇ |
1
3) 1. 1 x 4 — дріб правильний. 2. 1 x4 (1 x)(1 x)(1 x2).
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1 |
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|
|
A |
|
|
|
|
B |
|
|
Mx N . |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 x4 |
|
x 1 |
x 1 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 1 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 ; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1)(x 1)(x2 1) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(x |
|
x 1 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 . |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1)(x 1)(x2 1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(x |
|
|
x 1 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
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|
|
x3 | A B M 0 M 0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
x 0 : 1 |
1 |
|
1 |
N N |
1 . |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
1 1 |
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
. |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
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|
|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
1 x 4 |
4 x 1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 x 1 |
|
|
|
|
|
2 x2 |
1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. |
dx |
|
|
|
1 |
|
|
dx |
|
1 |
|
|
|
dx |
|
|
|
|
1 |
|
|
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|
dx |
|
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4 |
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x 1 |
4 |
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x 1 |
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x |
2 |
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1 x |
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4 |
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2 |
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1 |
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1 |
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x 1 |
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1 |
ln |
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x 1 |
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1 |
arctg x C. |
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ln |
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x4 |
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4 |
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4 |
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2 |
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4) 1. |
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— неправильний дріб. |
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8 x3 |
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x4 |
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8x |
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|
x |
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|
. |
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x3 |
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|
x3 |
8 |
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8 |
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2. x3 8 |
(x 2)(x2 2x 4). |
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8x |
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A |
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Mx N |
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(x 2)(x2 2x 4) |
|
x 2 |
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x2 2x |
4 |
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A(x2 2x 4) (Mx N)(x 2) |
. |
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|
(x 2)(x |
2 2x |
4) |
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8x A(x2 2x 4) (Mx N )(x 2). |
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x 2 |
16 12A A 4 |
; |
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|
3 |
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|
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|
x2 |
|
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|
0 A M M |
4 |
; |
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|
3 |
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|
x0 |
|
|
0 4A 2N N |
8 . |
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|
3 |
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