całki nieoznaczone

Granice, pochodne, całki, szeregi
Otrzymałeś(aś) rozwiązanie do zamieszczonego zadania? - podziękuj autorowi rozwiązania! Kliknij
henrr
Witam na forum
Witam na forum
Posty: 5
Rejestracja: 03 gru 2011, 10:06
Podziękowania: 1 raz
Płeć:

całki nieoznaczone

Post autor: henrr »

Witam, mam problem z tymi dwiema całkami:
1) \(\int \frac{ \sqrt{1-4x-x^2} }{x-1} dx\)

2)\(\int \frac{ln^2x}{x^2} dx\)
Crazy Driver
Fachowiec
Fachowiec
Posty: 1070
Rejestracja: 07 maja 2010, 12:48
Podziękowania: 2 razy
Otrzymane podziękowania: 357 razy

Re: całki nieoznaczone

Post autor: Crazy Driver »

2) \(x=e^t\)

\(dx=e^t\,dt\)

\(\int \frac{\ln^2x}{x}\,dx=\int \frac{t^2}{e^{2t}}\cdot e^t\,dt=\int \frac{t^2}{e^t}\,dt=\int t^2e^{-t}\,dt\)

\(v=-t\)

\(dt=-dv\)

\(\int t^2e^{-t}\,dt=-\int v^2e^v\,dv=-\int v^2(e^v)'\,dv=-\left(v^2e^v-\int 2ve^v\,dv\right)=-v^2e^v+2\int ve^v\,dv=\\\\=-v^2e^v+2\left(ve^v-\int e^v\,dv\right)=-v^2e^v+2ve^v-2e^v+C=-t^2e^{-t}-2te^{-t}-2e^{-t}+C=\\\\=- \frac{\ln^2x}{x^2}- \frac{2\ln x}{x}- \frac{2}{x}+C\)
Ostatnio zmieniony 16 sty 2012, 04:35 przez Crazy Driver, łącznie zmieniany 1 raz.
Korki z matmy, rozwiązywanie zadań
info na priv
Crazy Driver
Fachowiec
Fachowiec
Posty: 1070
Rejestracja: 07 maja 2010, 12:48
Podziękowania: 2 razy
Otrzymane podziękowania: 357 razy

Re: całki nieoznaczone

Post autor: Crazy Driver »

\(\int \frac{\sqrt{-x^2-4x+1}}{x-1}\,dx=\int \frac{-x^2-4x+1}{(x-1)\sqrt{-x^2-4x+1}}\,dx=\int \frac{(x-1)(-x-5)-4}{(x-1)\sqrt{-x^2-4x+1}}\,dx=\\\\=-\underbrace{\int \frac{x+5}{\sqrt{-x^2-4x+1}}\,dx}_{I}-4\underbrace{\int \frac{dx}{(x-1)\sqrt{-x^2-4x+1}}}_{J}\)

\(I=\int \frac{x+5}{\sqrt{-x^2-4x+1}}\,dx=-\int \frac{-2x-4}{2\sqrt{-x^2-4x+1}}\,dx+3\underbrace{\int \frac{dx}{\sqrt{-x^2-4x+1}}}_{K}=-\int \frac{(-x^2-4x+1)'}{2\sqrt{-x^2-4x+1}}\,dx+3K=\\\\=-\sqrt{-x^2-4x+1}+3K\)

\(K=\int \frac{dx}{\sqrt{-x^2-4x+1}}=\int \frac{dx}{\sqrt{-(x+2)^2+5}\)

\(t=x+2\)

\(dt=dx\)

\(\int \frac{dx}{\sqrt{-(x+2)^2+5}}=\int \frac{dt}{\sqrt{5-t^2}}\)

\(t=u\sqrt5\)

\(dt=\sqrt5\,du\)

\(\int \frac{dt}{\sqrt{5-t^2}}=\int \frac{\sqrt5\,du}{\sqrt{5-5u^2}}=\int \frac{du}{\sqrt{1-u^2}}=\arcsin u+C_1=\arcsin \frac{t}{\sqrt5}+C_1=\arcsin \frac{x+2}{\sqrt5}+C_1=K\)


\(J=\int \frac{dx}{(x-1)\sqrt{-x^2-4x+1}}\)

\(v= \frac{1}{x-1}\)

\(x-1= \frac{1}{v}\)

\(dv= -\frac{dx}{(x-1)^2}\)


\(\int \frac{dx}{(x-1)\sqrt{-x^2-4x+1}}=\int \frac{x-1}{(x-1)^2\sqrt{-(x+2)^2+5}}\,dx=-\int\frac{dv}{ v \sqrt{-\left( \frac{1}{v}+3\right)^2+5 }}=- \int\frac{dv}{\sqrt{-4v^2-6v-1}}=\\\\=-\int \frac{dv}{\sqrt{-4\left(v+ \frac{3}{4}\right)^2+ \frac{5}{4}} }\)

\(p=v+ \frac{3}{4}\)

\(dp=dv\)

\(-\int \frac{dv}{\sqrt{-4\left(v+ \frac{3}{4}\right)^2+ \frac{5}{4}} }=-\int \frac{dp}{\sqrt{-4p^2+ \frac{5}{4}} }\)

\(w=\frac{4}{\sqrt{5}}p\)

\(dp= \frac{\sqrt5}{4}\,dw\)

\(-\int \frac{dp}{\sqrt{-4p^2+ \frac{5}{14}} }= -\frac{\sqrt5}{4}\int \frac{dw}{\sqrt{- \frac{5}{4} w^2+ \frac{5}{4}} }= -\frac{1}{2}\int \frac{dw}{\sqrt{1-w^2}}= -\frac{1}{2}\arcsin w+C_2=-\frac{1}{2}\arcsin \frac{4v+3}{\sqrt5} +C_2=\)

\(=-\frac{1}{2}\arcsin \frac{\sqrt5(3x+1)}{x-1} +C_2=J\)




\(\int \frac{\sqrt{-x^2-4x+1}}{x-1}\,dx=-I-4J=-(-\sqrt{-x^2-4x+1}+3K)-4J=\sqrt{-x^2-4x+1}-3K-4J=\)


\(=\sqrt{-x^2-4x+1}-3\arcsin \frac{x+2}{\sqrt5}+2\arcsin \frac{\sqrt5(3x+1)}{x-1}+C\)
Korki z matmy, rozwiązywanie zadań
info na priv
ODPOWIEDZ