Практикум 1: неопределённые интегралы
Как работать с практикумом
Задачи расположены примерно по темам, но метод не указан — определите его сами по плану из прошлого урока. Ответ проверяется с точностью до константы, так что форма записи может быть любой. Если ответ не принимается — продифференцируйте его, и вы увидите, где ошибка.
Указания ниже лучше открывать только после собственной попытки.
Указания
Задачи 1–4: таблица
- 1. Степени: x^{1/3}, -2x^{-2}, \frac1x.
- 2. \frac{x^2 - 2x + 1}{x^{3/2}} = x^{1/2} - 2x^{-1/2} + x^{-3/2}.
- 3. \frac{1}{\sqrt{9 - 4x^2}} = \frac12\cdot\frac{1}{\sqrt{(3/2)^2 - x^2}} или подведите d(2x).
- 4. \frac{1}{4x^2 + 9} = \frac{1}{(2x)^2 + 3^2}, dx = \frac12d(2x).
Задачи 5–9: подведение под дифференциал
- 5. x^2dx = \frac13d(x^3 + 2).
- 6. \cos x\,dx = d(\sin x).
- 7. Числитель — половина производной знаменателя.
- 8. \frac{dx}{\cos^2 x} = d(\operatorname{tg} x) = d(1 + \operatorname{tg} x).
- 9. \frac{dx}{\sqrt{1 - x^2}} = d(\arcsin x).
Задачи 10–12: по частям
- 10. u = 2x + 1, dv = e^{3x}dx.
- 11. u = \ln x, dv = x\,dx.
- 12. Дважды по частям, u = x^2; удобна таблица.
Задачи 13–15: рациональные дроби
- 13. x^2 - 3x + 2 = (x - 1)(x - 2); коэффициенты подстановкой корней: при x = 2 получаем 3, при x = 1 — -1.
- 14. Целая часть: x^2 + 2 = (x + 1)(x - 1) + 3.
- 15. x + 1 = \frac12(2x + 4) - 1, затем (x + 2)^2 + 4.
Задачи 16–18: тригонометрия
- 16. Нечётная степень: \cos^2 x\,d(\sin x) = (1 - \sin^2 x)\,d(\sin x).
- 17. \sin^2\frac x2 = \frac{1 - \cos x}{2}.
- 18. \sin 4x\cos 2x = \frac12(\sin 6x + \sin 2x).
Задачи 19–20: замена
- 19. \frac{dx}{\sqrt x} = 2\,d(\sqrt x), получается \int\frac{2\,dt}{1 + t^2}.
- 20. t = \sqrt{x + 1}, x = t^2 - 1, dx = 2t\,dt: \int\frac{2\,dt}{t^2 - 1} — «высокий логарифм».
Проверка себя на Python
Если ваш ответ не принимается, сравните его производную с подынтегральной функцией в SymPy:
import sympy as sp
x = sp.symbols("x", positive=True)
f = 1 / (x * sp.sqrt(x + 1)) # подынтегральная функция
mine = sp.log((sp.sqrt(x + 1) - 1) / (sp.sqrt(x + 1) + 1)) # мой ответ
print("F' − f =", sp.simplify(sp.diff(mine, x) - f))
Практика решено 0 из 20
Вы не вошли — ответы проверяются, но прогресс не сохранится. Войти или зарегистрироваться.
Задание 1
Ввод формулы
- \displaystyle\int \left(\sqrt[3]{x} - \frac{2}{x^2} + \frac{1}{x}\right)dx
Как вводить формулы
Степень —^ (x^2, e^(3x)), умножение можно не писать (2x, x sin(x)),
дробь — / (1/(x+1)), корень — sqrt(x), модуль — |x| или abs(x).
Функции: sin cos tg ctg arcsin arccos arctg arcctg sh ch ln lg exp, константы pi и e.
Аргументы функций лучше брать в скобки: sin(2x). Для неопределённого интеграла допишите + C.
Индексы пишутся слитно: m1, v0; греческие буквы — словом или символом: alpha или α.
Десятичная дробь — через точку или запятую, большие числа — через 10^: 6,67*10^(-11).
Эталонное решение (ваше может отличаться):
3/4 x^(4/3) + 2/x + ln|x|
Задание 2
Ввод формулы
- \displaystyle\int \frac{(x - 1)^2}{x\sqrt{x}}\,dx
Как вводить формулы
Степень —^ (x^2, e^(3x)), умножение можно не писать (2x, x sin(x)),
дробь — / (1/(x+1)), корень — sqrt(x), модуль — |x| или abs(x).
Функции: sin cos tg ctg arcsin arccos arctg arcctg sh ch ln lg exp, константы pi и e.
Аргументы функций лучше брать в скобки: sin(2x). Для неопределённого интеграла допишите + C.
Индексы пишутся слитно: m1, v0; греческие буквы — словом или символом: alpha или α.
Десятичная дробь — через точку или запятую, большие числа — через 10^: 6,67*10^(-11).
Эталонное решение (ваше может отличаться):
2/3 x^(3/2) - 4sqrt(x) - 2/sqrt(x)
Задание 3
Ввод формулы
- \displaystyle\int \frac{dx}{\sqrt{9 - 4x^2}}
Как вводить формулы
Степень —^ (x^2, e^(3x)), умножение можно не писать (2x, x sin(x)),
дробь — / (1/(x+1)), корень — sqrt(x), модуль — |x| или abs(x).
Функции: sin cos tg ctg arcsin arccos arctg arcctg sh ch ln lg exp, константы pi и e.
Аргументы функций лучше брать в скобки: sin(2x). Для неопределённого интеграла допишите + C.
Индексы пишутся слитно: m1, v0; греческие буквы — словом или символом: alpha или α.
Десятичная дробь — через точку или запятую, большие числа — через 10^: 6,67*10^(-11).
Эталонное решение (ваше может отличаться):
arcsin(2x/3)/2
Задание 4
Ввод формулы
- \displaystyle\int \frac{dx}{4x^2 + 9}
Как вводить формулы
Степень —^ (x^2, e^(3x)), умножение можно не писать (2x, x sin(x)),
дробь — / (1/(x+1)), корень — sqrt(x), модуль — |x| или abs(x).
Функции: sin cos tg ctg arcsin arccos arctg arcctg sh ch ln lg exp, константы pi и e.
Аргументы функций лучше брать в скобки: sin(2x). Для неопределённого интеграла допишите + C.
Индексы пишутся слитно: m1, v0; греческие буквы — словом или символом: alpha или α.
Десятичная дробь — через точку или запятую, большие числа — через 10^: 6,67*10^(-11).
Эталонное решение (ваше может отличаться):
arctg(2x/3)/6
Задание 5
Ввод формулы
- \displaystyle\int x^2\sqrt[3]{x^3 + 2}\,dx
Как вводить формулы
Степень —^ (x^2, e^(3x)), умножение можно не писать (2x, x sin(x)),
дробь — / (1/(x+1)), корень — sqrt(x), модуль — |x| или abs(x).
Функции: sin cos tg ctg arcsin arccos arctg arcctg sh ch ln lg exp, константы pi и e.
Аргументы функций лучше брать в скобки: sin(2x). Для неопределённого интеграла допишите + C.
Индексы пишутся слитно: m1, v0; греческие буквы — словом или символом: alpha или α.
Десятичная дробь — через точку или запятую, большие числа — через 10^: 6,67*10^(-11).
Эталонное решение (ваше может отличаться):
(x^3 + 2)^(4/3)/4
Задание 6
Ввод формулы
- \displaystyle\int \frac{\cos x\,dx}{\sqrt{\sin x}}
Как вводить формулы
Степень —^ (x^2, e^(3x)), умножение можно не писать (2x, x sin(x)),
дробь — / (1/(x+1)), корень — sqrt(x), модуль — |x| или abs(x).
Функции: sin cos tg ctg arcsin arccos arctg arcctg sh ch ln lg exp, константы pi и e.
Аргументы функций лучше брать в скобки: sin(2x). Для неопределённого интеграла допишите + C.
Индексы пишутся слитно: m1, v0; греческие буквы — словом или символом: alpha или α.
Десятичная дробь — через точку или запятую, большие числа — через 10^: 6,67*10^(-11).
Эталонное решение (ваше может отличаться):
2sqrt(sin(x))
Задание 7
Ввод формулы
- \displaystyle\int \frac{e^{2x}}{e^{2x} + 3}\,dx
Как вводить формулы
Степень —^ (x^2, e^(3x)), умножение можно не писать (2x, x sin(x)),
дробь — / (1/(x+1)), корень — sqrt(x), модуль — |x| или abs(x).
Функции: sin cos tg ctg arcsin arccos arctg arcctg sh ch ln lg exp, константы pi и e.
Аргументы функций лучше брать в скобки: sin(2x). Для неопределённого интеграла допишите + C.
Индексы пишутся слитно: m1, v0; греческие буквы — словом или символом: alpha или α.
Десятичная дробь — через точку или запятую, большие числа — через 10^: 6,67*10^(-11).
Эталонное решение (ваше может отличаться):
ln(e^(2x) + 3)/2
Задание 8
Ввод формулы
- \displaystyle\int \frac{dx}{\cos^2 x\,(1 + \operatorname{tg} x)}
Как вводить формулы
Степень —^ (x^2, e^(3x)), умножение можно не писать (2x, x sin(x)),
дробь — / (1/(x+1)), корень — sqrt(x), модуль — |x| или abs(x).
Функции: sin cos tg ctg arcsin arccos arctg arcctg sh ch ln lg exp, константы pi и e.
Аргументы функций лучше брать в скобки: sin(2x). Для неопределённого интеграла допишите + C.
Индексы пишутся слитно: m1, v0; греческие буквы — словом или символом: alpha или α.
Десятичная дробь — через точку или запятую, большие числа — через 10^: 6,67*10^(-11).
Эталонное решение (ваше может отличаться):
ln|1 + tg(x)|
Задание 9
Ввод формулы
- \displaystyle\int \frac{\arcsin x}{\sqrt{1 - x^2}}\,dx
Как вводить формулы
Степень —^ (x^2, e^(3x)), умножение можно не писать (2x, x sin(x)),
дробь — / (1/(x+1)), корень — sqrt(x), модуль — |x| или abs(x).
Функции: sin cos tg ctg arcsin arccos arctg arcctg sh ch ln lg exp, константы pi и e.
Аргументы функций лучше брать в скобки: sin(2x). Для неопределённого интеграла допишите + C.
Индексы пишутся слитно: m1, v0; греческие буквы — словом или символом: alpha или α.
Десятичная дробь — через точку или запятую, большие числа — через 10^: 6,67*10^(-11).
Эталонное решение (ваше может отличаться):
arcsin(x)^2/2
Задание 10
Ввод формулы
- \displaystyle\int (2x + 1)e^{3x}\,dx
Как вводить формулы
Степень —^ (x^2, e^(3x)), умножение можно не писать (2x, x sin(x)),
дробь — / (1/(x+1)), корень — sqrt(x), модуль — |x| или abs(x).
Функции: sin cos tg ctg arcsin arccos arctg arcctg sh ch ln lg exp, константы pi и e.
Аргументы функций лучше брать в скобки: sin(2x). Для неопределённого интеграла допишите + C.
Индексы пишутся слитно: m1, v0; греческие буквы — словом или символом: alpha или α.
Десятичная дробь — через точку или запятую, большие числа — через 10^: 6,67*10^(-11).
Эталонное решение (ваше может отличаться):
(2x + 1)e^(3x)/3 - 2e^(3x)/9
Задание 11
Ввод формулы
- \displaystyle\int x\ln x\,dx
Как вводить формулы
Степень —^ (x^2, e^(3x)), умножение можно не писать (2x, x sin(x)),
дробь — / (1/(x+1)), корень — sqrt(x), модуль — |x| или abs(x).
Функции: sin cos tg ctg arcsin arccos arctg arcctg sh ch ln lg exp, константы pi и e.
Аргументы функций лучше брать в скобки: sin(2x). Для неопределённого интеграла допишите + C.
Индексы пишутся слитно: m1, v0; греческие буквы — словом или символом: alpha или α.
Десятичная дробь — через точку или запятую, большие числа — через 10^: 6,67*10^(-11).
Эталонное решение (ваше может отличаться):
x^2 ln(x)/2 - x^2/4
Задание 12
Ввод формулы
- \displaystyle\int x^2\sin x\,dx
Как вводить формулы
Степень —^ (x^2, e^(3x)), умножение можно не писать (2x, x sin(x)),
дробь — / (1/(x+1)), корень — sqrt(x), модуль — |x| или abs(x).
Функции: sin cos tg ctg arcsin arccos arctg arcctg sh ch ln lg exp, константы pi и e.
Аргументы функций лучше брать в скобки: sin(2x). Для неопределённого интеграла допишите + C.
Индексы пишутся слитно: m1, v0; греческие буквы — словом или символом: alpha или α.
Десятичная дробь — через точку или запятую, большие числа — через 10^: 6,67*10^(-11).
Эталонное решение (ваше может отличаться):
-x^2 cos(x) + 2x sin(x) + 2cos(x)
Задание 13
Ввод формулы
- \displaystyle\int \frac{(2x - 1)\,dx}{x^2 - 3x + 2}
Как вводить формулы
Степень —^ (x^2, e^(3x)), умножение можно не писать (2x, x sin(x)),
дробь — / (1/(x+1)), корень — sqrt(x), модуль — |x| или abs(x).
Функции: sin cos tg ctg arcsin arccos arctg arcctg sh ch ln lg exp, константы pi и e.
Аргументы функций лучше брать в скобки: sin(2x). Для неопределённого интеграла допишите + C.
Индексы пишутся слитно: m1, v0; греческие буквы — словом или символом: alpha или α.
Десятичная дробь — через точку или запятую, большие числа — через 10^: 6,67*10^(-11).
Эталонное решение (ваше может отличаться):
3ln|x - 2| - ln|x - 1|
Задание 14
Ввод формулы
- \displaystyle\int \frac{x^2 + 2}{x + 1}\,dx
Как вводить формулы
Степень —^ (x^2, e^(3x)), умножение можно не писать (2x, x sin(x)),
дробь — / (1/(x+1)), корень — sqrt(x), модуль — |x| или abs(x).
Функции: sin cos tg ctg arcsin arccos arctg arcctg sh ch ln lg exp, константы pi и e.
Аргументы функций лучше брать в скобки: sin(2x). Для неопределённого интеграла допишите + C.
Индексы пишутся слитно: m1, v0; греческие буквы — словом или символом: alpha или α.
Десятичная дробь — через точку или запятую, большие числа — через 10^: 6,67*10^(-11).
Эталонное решение (ваше может отличаться):
x^2/2 - x + 3ln|x + 1|
Задание 15
Ввод формулы
- \displaystyle\int \frac{(x + 1)\,dx}{x^2 + 4x + 8}
Как вводить формулы
Степень —^ (x^2, e^(3x)), умножение можно не писать (2x, x sin(x)),
дробь — / (1/(x+1)), корень — sqrt(x), модуль — |x| или abs(x).
Функции: sin cos tg ctg arcsin arccos arctg arcctg sh ch ln lg exp, константы pi и e.
Аргументы функций лучше брать в скобки: sin(2x). Для неопределённого интеграла допишите + C.
Индексы пишутся слитно: m1, v0; греческие буквы — словом или символом: alpha или α.
Десятичная дробь — через точку или запятую, большие числа — через 10^: 6,67*10^(-11).
Эталонное решение (ваше может отличаться):
ln(x^2 + 4x + 8)/2 - arctg((x + 2)/2)/2
Задание 16
Ввод формулы
- \displaystyle\int \cos^3 x\,dx
Как вводить формулы
Степень —^ (x^2, e^(3x)), умножение можно не писать (2x, x sin(x)),
дробь — / (1/(x+1)), корень — sqrt(x), модуль — |x| или abs(x).
Функции: sin cos tg ctg arcsin arccos arctg arcctg sh ch ln lg exp, константы pi и e.
Аргументы функций лучше брать в скобки: sin(2x). Для неопределённого интеграла допишите + C.
Индексы пишутся слитно: m1, v0; греческие буквы — словом или символом: alpha или α.
Десятичная дробь — через точку или запятую, большие числа — через 10^: 6,67*10^(-11).
Эталонное решение (ваше может отличаться):
sin(x) - sin(x)^3/3
Задание 17
Ввод формулы
- \displaystyle\int \sin^2 \frac{x}{2}\,dx
Как вводить формулы
Степень —^ (x^2, e^(3x)), умножение можно не писать (2x, x sin(x)),
дробь — / (1/(x+1)), корень — sqrt(x), модуль — |x| или abs(x).
Функции: sin cos tg ctg arcsin arccos arctg arcctg sh ch ln lg exp, константы pi и e.
Аргументы функций лучше брать в скобки: sin(2x). Для неопределённого интеграла допишите + C.
Индексы пишутся слитно: m1, v0; греческие буквы — словом или символом: alpha или α.
Десятичная дробь — через точку или запятую, большие числа — через 10^: 6,67*10^(-11).
Эталонное решение (ваше может отличаться):
x/2 - sin(x)/2
Задание 18
Ввод формулы
- \displaystyle\int \sin 4x\cos 2x\,dx
Как вводить формулы
Степень —^ (x^2, e^(3x)), умножение можно не писать (2x, x sin(x)),
дробь — / (1/(x+1)), корень — sqrt(x), модуль — |x| или abs(x).
Функции: sin cos tg ctg arcsin arccos arctg arcctg sh ch ln lg exp, константы pi и e.
Аргументы функций лучше брать в скобки: sin(2x). Для неопределённого интеграла допишите + C.
Индексы пишутся слитно: m1, v0; греческие буквы — словом или символом: alpha или α.
Десятичная дробь — через точку или запятую, большие числа — через 10^: 6,67*10^(-11).
Эталонное решение (ваше может отличаться):
-cos(6x)/12 - cos(2x)/4
Задание 19
Ввод формулы
- \displaystyle\int \frac{dx}{\sqrt{x}\,(1 + x)}
Как вводить формулы
Степень —^ (x^2, e^(3x)), умножение можно не писать (2x, x sin(x)),
дробь — / (1/(x+1)), корень — sqrt(x), модуль — |x| или abs(x).
Функции: sin cos tg ctg arcsin arccos arctg arcctg sh ch ln lg exp, константы pi и e.
Аргументы функций лучше брать в скобки: sin(2x). Для неопределённого интеграла допишите + C.
Индексы пишутся слитно: m1, v0; греческие буквы — словом или символом: alpha или α.
Десятичная дробь — через точку или запятую, большие числа — через 10^: 6,67*10^(-11).
Эталонное решение (ваше может отличаться):
2arctg(sqrt(x))
Задание 20
Ввод формулы
- \displaystyle\int \frac{dx}{x\sqrt{x + 1}} при x > 0
Как вводить формулы
Степень —^ (x^2, e^(3x)), умножение можно не писать (2x, x sin(x)),
дробь — / (1/(x+1)), корень — sqrt(x), модуль — |x| или abs(x).
Функции: sin cos tg ctg arcsin arccos arctg arcctg sh ch ln lg exp, константы pi и e.
Аргументы функций лучше брать в скобки: sin(2x). Для неопределённого интеграла допишите + C.
Индексы пишутся слитно: m1, v0; греческие буквы — словом или символом: alpha или α.
Десятичная дробь — через точку или запятую, большие числа — через 10^: 6,67*10^(-11).
Эталонное решение (ваше может отличаться):
ln|(sqrt(x + 1) - 1)/(sqrt(x + 1) + 1)|Войдите, чтобы отмечать пройденные уроки.