Kaj je f (x) = int xe ^ (2-x) + 3x ^ 2 dx, če je f (0) = 1?

Kaj je f (x) = int xe ^ (2-x) + 3x ^ 2 dx, če je f (0) = 1?
Anonim

Odgovor:

# -xe ^ (2-x) -e ^ (2-x) + x ^ 3 + 1 + e ^ 2 #

Pojasnilo:

Začnite tako, da uporabite pravilo za vsote za integrale in jih razdelite na dva ločena integrala:

# intxe ^ (2-x) dx + int3x ^ 2dx #

Prvi izmed teh mini-integralov je rešen z integracijo po delih:

Let # u = x -> (du) / dx = 1-> du = dx #

# dv = e ^ (2-x) dx-> intdv = inte ^ (2-x) dx-> v = -e ^ (2-x) #

Z uporabo formule za integracijo po delih # intudv = uv-intvdu #, imamo:

# intxe ^ (2-x) dx = (x) (- e ^ (2-x)) - int (-e ^ (2-x)) dx #

# = - xe ^ (2-x) + inte ^ (2-x) dx #

# = - xe ^ (2-x) -e ^ (2-x) #

Drugi od teh je primer pravila o obratni moči, ki določa:

# intx ^ ndx = (x ^ (n + 1)) / (n + 1) #

Torej # int3x ^ 2dx = 3 ((x ^ (2 + 1)) / (2 + 1)) = 3 (x ^ 3/3) = x ^ 3 #

Zato, # intxe ^ (2-x) + 3x ^ 2dx = -xe ^ (2-x) -e ^ (2-x) + x ^ 3 + C # (ne pozabite dodati konstante integracije!)

Dobili smo začetno stanje #f (0) = 1 #, torej:

# 1 = - (0) e ^ (2- (0)) - e ^ (2- (0)) + (0) ^ 3 + C #

# 1 = -e ^ 2 + C #

# C = 1 + e ^ 2 #

S to končno zamenjavo dobimo končno rešitev:

# intxe ^ (2-x) + 3x ^ 2dx = -xe ^ (2-x) -e ^ (2-x) + x ^ 3 + 1 + e ^ 2 #