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

Higher_Mathematics_Part_2

.pdf
Скачиваний:
49
Добавлен:
19.02.2016
Размер:
10 Мб
Скачать
☆

5.7. Three trigonometric substitutions

 

Integrals in the form

∫ R(x,

ax 2 + bx + c )dx can be found by using a

trigonometric substitution, if the integrand is a rational function of x and:

1.

a − x2

let

x =

a sin t.

2.

a + x2

let

x =

a tg t.

3.

x2 − a let

x =

a sect.

The motivation behind this general procedure is quite simple.

1. If you replace x in a − x2 by

x = a sin t you obtain:

a − x2 = a − ( a sin t)2

= a − a sin2 t = a 1− sin2 t =

= a cos2 t = a cost.

The important thing is that the square root sign disappears.

2.

a + x2 =

a + a tg2 t =

a

1+

sin2 t

 

=

 

cos2 t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

a

cos2 t + sin2 t

=

a

= a sec t.

 

 

 

cos2 t

cost

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

x2 − a =

a

− a =

a

1− cos2 t

= a tg t.

 

 

cos2 t

 

 

 

cos2 t

 

 

 

 

 

Т.5

 

 

Typical problems

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Find the integrals

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ∫

 

 

 

dx

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 − x − 2x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. Complete the square:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

x

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

1

 

 

1

 

 

 

 

9

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1−x −

2x

 

=−2 x

 

+

 

 

−

 

 

= −2

 

x +

 

 

 

−

 

 

 

−

 

 

 

=

2

 

−

 

x +

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 2

 

 

 

 

4

 

 

16 2

 

16

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Then

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫

 

 

 

dx

 

= ∫

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

= 1

 

∫

 

 

 

d(x + 1/ 4)

2

=

 

 

 

 

 

1 − x − 2x2

 

 

 

 

 

 

9

− (x +

1

)

2

]

 

2

 

 

 

3

2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2[

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− x

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arcsin x + 1/ 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

1

=

 

 

1

 

arcsin 4x + 1

+ C .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

3 / 4

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

131

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

http://vk.com/studentu_tk, http://studentu.tk/

 

2. ∫

(x − 2)dx

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x

2 + 4x + 17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

derivative (4x 2 + 4x + 17)′ = 8x + 4 ,

 

 

 

 

 

 

 

Solution.

 

Given the

 

the

numerator

transforms to the form:

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

5

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

x − 2 =

1

(8x + 4) −

4

− 2 =

(8x +4)−

=

 

(4x2 +4x +17)′−

.

 

 

 

8

 

 

8

 

 

 

 

Then

 

8

 

 

 

 

 

 

8

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

(8x + 4) −

5

)dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫

(x − 2)dx

 

= ∫ (

 

 

 

1

 

∫ d(4x 2 + 4x + 17) −

 

 

 

8

2

=

 

 

 

 

4x 2 + 4x + 17

 

 

 

 

4x 2 + 4x + 17

 

8

 

 

 

4x 2 + 4x + 17

 

 

−

5 ∫

 

 

 

 

dx

 

=

1

 

4x 2 + 4x + 17 − 5

∫

d(2x + 1)

=

 

 

 

 

2

 

4x

2

+ 4x + 17

4

 

 

 

 

 

 

4

 

(2x + 1)

2

+ 16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 1

 

4x 2 + 4x + 17 −

5 ln 2x + 1+ 4x 2

+ 4x + 17 + C.

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫ 2 u

 

 

 

 

 

 

 

We

used

 

the

 

given

 

 

table

integrals:

 

 

 

u

+ C

and

 

 

 

 

 

 

 

du =

 

du

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫

 

= ln

u + u2 ±a2

+C .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u2 ±a2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ∫

3

x

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 3 x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. The smallest multiple of 2 and 3 is 6. This suggests the substitution x = t 6 , dx = 6t 5 dt . Then

∫

3 x

dx = ∫

 

 

t 2

 

 

 

 

5

 

 

 

6∫

t 4

 

 

6∫

(t 4

− 1) + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6t

 

dt =

 

 

dt =

 

 

 

 

 

dt

=

 

 

 

t

3

+ t

4

 

t +

 

 

t + 1

 

x + 3 x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

6∫

 

(t 2 + 1)(t − 1)(t + 1) + 1

 

= 6∫(t 2 + 1)(t −

 

 

6∫

 

 

dt

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

1)dt +

 

 

 

=

 

 

 

t + 1

 

 

 

 

 

t + 1

 

= 6∫ (t 3 − t 2 + t − 1)dt + 6∫

 

dt

 

=

 

3

t 4

− 2t 3

+ 3t 2

− 6t + 6 ln

 

t + 1

 

+ C =

 

 

 

 

t + 1

2

 

 

 

 

3 3 x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

− 2 x + 3 3

x − 6 6 x + 6 ln 6 x + 1 + C .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. I = ∫

x34− 3 x dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

132

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

http://vk.com/studentu_tk, http://studentu.tk/

Solution.

I =

 

 

x = t12 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

= ∫

 

(t18 − t4 )12t11dt

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx = 12t11dt;

 

 

 

 

 

 

6t3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

27

 

 

 

 

t

13

 

 

 

 

 

 

= 2

∫

(t18

 

− t4 )t8dt = 2

∫

(t26

− t

12 )dt = 2

 

 

 

 

 

−

 

 

+ C =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2x2 12 x3

−

2x12 x

+ C =

 

2x2 4 x

−

2x12 x

+ C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

5. I = ∫

33 x − 1 + xdx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x − 1 = t6

 

 

 

 

 

 

t3 +

t6

+

 

1

2t5dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution.

I =

 

x =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx = 2t5dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

∫

(3t6

+ t9 + t3 )dt =

 

2

 

 

3t

7

 

 

 

 

 

 

t

10

 

 

 

 

 

t

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

+

 

 

+ C =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

7

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

2

(3x −1) 6 3x −1 +

1

(3x −1) 3

 

(3x −1)2

+

1

3 (3x −1)2 + C.

 

 

 

15

 

6

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. ∫

x 24+ 1+ x dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1+ x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. Let1+ x = t 4 , then

 

 

x = t 4 − 1 ,

dx = 4t 3 dt .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Consequently,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫ x 24+ 1+ x dx = ∫

(t 4 − 1)2 + t 2

4t 3dt = 4∫ ((t 4 − 1)2 + t 2 )t 2 dt =

 

 

 

1+ x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

4

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

= 4∫ (t

10

 

 

2t

6

 

+ t

2

+ t

4

)dt

 

 

 

t

11

 

t

7

 

 

 

t

3

 

 

 

t

5

+ C =

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

−

 

 

 

+

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

7

 

 

3

 

 

5

 

 

 

= 4 4

(1

+ x)11

 

−

8 4

(1+ x)

7 +

 

 

4 4 (1+ x)3 + 4 4

(1+ x)5 + C .

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. ∫

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 (x −1)3 (x + 2)5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution.

 

In

this

 

 

 

case

 

 

4 (x − 1)3 (x + 2)5

 

 

 

= (x − 1)(x + 2) 4

x + 2

and an

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x − 1

 

integrand is a rational function of

 

x and 4

x + 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

133

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

http://vk.com/studentu_tk, http://studentu.tk/

The substitution

x + 2

= t 4 is appropriate:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x =

t 4

 

+ 2

,

 

 

x − 1 =

 

3

 

 

,

x + 2 =

 

3t 4

 

 

dx = −

 

12t 3dt

 

.

 

 

 

 

 

 

 

t 4

− 1

 

 

 

 

 

 

 

t4

− 1

 

 

 

 

 

t 4

− 1

 

 

(t 4

− 1)2

 

 

 

 

Then

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

=

∫

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 (x −1)3 (x + 2)5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

x + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x − 1)(x + 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= ∫

t 4

− 1

 

t 4

 

− 1

 

1

 

− 12t 3

 

dt =

−

4

∫

dt

=

4

 

+ C =

4

4

x − 1

+ C .

 

3

 

3t

4

 

t

 

(t

4

− 1)

2

3

t

2

 

 

3t

 

3

x

+

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.I = ∫ x − 2 − x + 1dx.

x x − 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x − 2

 

−

 

x + 1

 

 

1

−

 

x +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x − 2

 

x − 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x − 2

 

 

 

 

Solution. I = ∫

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx = ∫

 

x

dx =

 

 

 

 

x

 

 

 

x −

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x − 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 1

= t2

x + 1 = xt2 − 2t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x − 2

 

 

 

 

 

(1− t) t (t2 −1)dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

xt

2

− x

= 2t

2

+ 1

x =

2t2 + 1

 

= −6∫

=

 

 

 

 

t2 −1

 

(2t2 + 1)(t2 −1)2

 

 

 

dx = −

 

6tdt

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(t2 −1)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 6∫

 

 

 

 

 

(t −1) tdt

 

= 6∫

 

 

tdt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

(2t2 + 1)(t −1)(t + 1)

(2t2 + 1)(t + 1)

 

 

∫

 

2t + 1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2

 

 

 

 

−

 

 

 

 

dt =

 

ln 2t

 

 

+ 1 +

 

2 arctg(

 

2t) − 2 ln t + 1 + C =

2t2 + 1

t + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x

 

x + 1

= ln

 

 

 

 

x − 2

 

x − 2

 

 

2

+

2arctg 2(x + 1) + C.

+ 1

 

 

x − 2

 

 

134

http://vk.com/studentu_tk, http://studentu.tk/

Integration of the binomial differentials

9. ∫ x (3 − 3 x )2 dx .

Solution. Multiplying the integrand we get

1 1 2 1 5 7

∫ x (3 − 3 x )2 dx = ∫ x 2 (9 − 6x 3 + x 3 )dx = ∫ (9x 2 − 6x 6 + x 6 )dx =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

36

 

 

11

 

 

 

 

6

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 6x

2

−

 

x

6

+

 

x

6

 

 

+ C .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

11

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. I = ∫

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x (3 x + 1)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. This p is an integer number and is equal to

 

 

−2. Thus:

 

 

 

 

I = ∫ x

−

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

−2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x = t

6

;

 

 

 

= 6∫

 

 

 

t

2

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

+

1 dx =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

dt;

 

(1+ t

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx = 6t

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

3t

 

 

 

+ 3arctgt + C = − 36 x

 

+ 3arctg 6

x + C.

 

 

 

 

1+ t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1+ 3

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. I = ∫

 

 

 

5

 

xdx

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 − 25 x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. Multiplying the integrand we get

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

3

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I = ∫

 

 

 

=

∫ x5 (3 − 2x5 )2 dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 − 25 x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Here m =

 

1

; n =

3

 

and

 

m + 1

= 2

 

– an integer number.

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 − t2

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

−

1

 

 

 

 

 

 

3 −

2x5 = t

 

 

x =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Thus I =

x5

 

− 2

x

 

 

 

 

 

 

 

dx =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

3

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

3 − t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx = −

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

dt;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 − t2

 

 

 

 

 

−1 5

 

 

3

− t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt = −

 

 

 

∫(3 − t )dt =

 

 

 

 

= ∫

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

2

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −

5

t +

 

5

 

t3

 

+ C =

 

5

 

 

 

(3 − 25 x3 )3 −

5

 

 

 

3 − 25 x3 + C.

 

 

 

 

 

18

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

135

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

http://vk.com/studentu_tk, http://studentu.tk/

12. ∫

 

 

 

 

 

dx

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x11 1+ x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. Transforming the integrand we get

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I = ∫

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

= ∫ x −11 (1+ x 4 )−

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x11

 

 

2

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1+ x 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Here p = −

,

m = −11,

n = 4 . Thereby

 

+ p = −3

is

 

the integer

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

number, we have the third case. Transforming the integrand we get

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

= ∫

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

=

∫

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x11 x 2

x −4 + 1

x13

 

 

x −4 + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

This

suggests

the substitution

x −4 + 1 = t 2 ,

 

− 4x −5 dx = 2tdt .

 

Therefore,

x −4 = t 2 − 1,

x −5 dx = −

1

tdt . Multiplying both numerator and denominator by

2

x −5 , we get

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x −5 dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x −5 dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

1

tdt

 

 

 

 

 

 

 

 

I = ∫

 

 

 

 

 

 

 

= ∫

 

 

 

 

 

 

 

 

= ∫

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

=

 

x8

x −4 + 1

(x −4 )−2

x −4 + 1

(t 2 − 1)−2

 

t 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −

1

 

∫ (t 2 − 1)

2 dt = −

 

1

 

∫ (t 4

− 2t 2 + 1)dt = −

 

1

 

 

t 5

+

 

1

 

t 3

−

1

 

t + C =

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −

 

1

1

+ x

4 5

1

 

1

+ x 4 3

−

1 1

+ x

4

+ C .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

+

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

x

 

 

 

3

 

 

x

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Euler substitutions

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13. ∫

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1+

x2 + 2x + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. Here a = 1

 

> 0 . We can use the substitution

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2 + 2x + 2 = t + x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Then

 

x

2

+ 2x +

2 = t

 

2

 

+ 2tx + x

2

, 2x

+ 2 = t

2

+ 2tx ,

 

x

=

 

 

t 2

−

2

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2(1

− t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx =

 

− t 2 + 2t − 2

 

dt

, 1+ x

2

+ 2x

+ 2

= 1+ t

+

 

t 2

−

2

 

 

= −

 

 

 

 

 

t

2

.

 

 

2(1− t)2

 

2(1− t)

 

 

2(1− t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Thereafter we get an integral

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

= ∫

 

(−t 2

+ 2t − 2)

 

 

2(1− t)

dt

=

∫

 

t 2 − 2t + 2

 

dt .

 

1+

x2 + 2x + 2

 

 

2(1− t)

2

 

 

 

(−t

2

)

 

 

 

 

(1− t)t

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

136

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

http://vk.com/studentu_tk, http://studentu.tk/

To express the integrand as the sum of partial fractions:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t 2 − 2t + 2

 

=

 

 

A

 

 

+

 

B

 

+

 

 

C

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

With equality

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1− t)t 2

 

 

t 2

 

 

 

t

 

 

1− t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t 2 − 2t + 2 = A(1− t) + Bt(1− t) + Ct 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

computing the unknown coefficients:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t 2 : − B + C = 1 , B = 0 .

t = 0 : A = 2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

t = 1: C = 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Consequently,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫

t 2 − 2t + 2

dt = 2∫

dt

 

+ ∫

 

 

dt

 

 

= −

 

2

− ln

 

t − 1

 

+ C .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1− t)t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

1− t

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Replacing t by

 

 

 

x2 + 2x + 2 − x . Thus

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− ln1+ x − x 2 + 2x + 2 + C .

∫ 1+ x 2 + 2x + 2

 

 

x − x 2 + 2x + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14. I = ∫

9 − x2

dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. Here the integrand is polynomial in which a = −1 < 0 and c = 9.

We use the second Euler substitution: 9 − x2

= tx − 3

 

− 6(t2 −1)

 

 

9 − x

2

= t

2

x

2

 

− 6xt + 9 x =

 

 

6 t

 

 

 

dx =

dt.

 

 

 

 

 

 

t2 + 1

 

 

 

(t2 + 1)2

 

 

Hence

 

 

 

 

 

 

 

 

6t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 3 (t

 

− 1)dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

−

2t

 

+

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I = −6

∫

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −9

∫

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

6t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(t

+ 1) (t

+ 3t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(t

 

 

+ 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

+ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Multiplying the integrand we get

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2t

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I = −9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 t + 3t + 1 3 (t

+ 1)

 

 

 

 

 

 

9 t + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

5 ln 2t + 3 −

 

 

5

 

−

t

 

6

 

− 4arctgt

 

+ C,

when t =

9 − x2 + 3 .

 

 

 

 

2t + 3 + 5

 

 

 

 

2 + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

15. I = ∫

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x + 1) x

2 + 4x

+ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

Solution. This suggests the substitution

 

x + 1 =

 

 

and dx = −

 

, hence

 

 

t

 

 

t 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

137

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

http://vk.com/studentu_tk, http://studentu.tk/

 

 

I = −∫

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt2 = −

∫

 

 

1

dt

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

2

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

+

2

 

− 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 1

 

+ 4

 

 

 

− 1

+ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

t

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

t

 

 

 

 

= −∫

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

= −∫

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

= − arcsin t − 1 + C

=

 

 

 

 

1+ 2t − t2

 

 

 

2 − (t − 1)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

− 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= − arcsin

 

x + 1

+ C = arcsin

 

 

 

 

 

 

+ C .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2(x + 1)

 

 

 

 

 

 

 

Trigonometric substitution

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16.

I = ∫

 

3 − 2x

− x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x + 1)

2

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution. Completing the square of the radicand:

 

 

3 − 2x − x 2 = 4 − (x + 1)2 .

Letting

x + 1 = 2 sin t , dx = 2 cos tdt , we obtain then

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I = ∫

 

4 − (x + 1)2

 

= ∫

 

 

4 − 4 sin 2 t

2 cos tdt

= ∫

 

2 cos t

 

2 cos tdt =

 

 

(x + 1)

2

 

 

 

 

 

 

 

4 sin

2

 

t

 

 

4 sin

2

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= ∫

 

cos 2 t

dt

= ∫

1− sin

2 t

dt

= ∫

 

 

dt

 

 

−∫ dt =−ctg t −t +C .

 

 

sin

2

t

 

sin

2

t

 

sin

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Replacing t by arcsin

x + 1

. Thus

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1− sin 2 t

 

 

 

 

1−

 

(x

+ 1) 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

ctg t =

 

cos t

 

 

=

 

=

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

=

 

 

3 − 2x − x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

sin t

 

 

 

 

 

 

 

sin t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 1

 

 

 

 

 

 

x + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Consequently,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I = −

3 − 2x − x 2

− arcsin

x + 1

+ C .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

I = ∫

 

 

 

 

xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

−

 

 

9 + x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

138

http://vk.com/studentu_tk, http://studentu.tk/

 

 

x = 3tg t

 

 

 

 

 

 

3tg t

3dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution.

I =

dx =

 

 

 

= ∫

 

cos2 t

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

2

t

 

3

−

9

+ 9 tg2 t

 

 

 

 

 

t = arctg

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 3∫

 

sin tdt

 

 

 

 

 

z = cost

 

= −3∫

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

dz = − sin tdt

 

= I.

 

cos2 t(cost − 1)

 

 

z2 (z − 1)

This integral can be found by the partial fractions:

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

B C

 

 

 

(B + C)z2 + (A − B)z

− A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

+

 

 

 

+

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 (z − 1)

 

z2

 

 

z

 

z − 1

 

 

 

 

 

 

 

z2 (z − 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B + C =

0

 

 

 

 

 

 

= 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A − B =

0

B

= −1; then

I = −3

−

 

 

 

 

 

−

 

 

 

+

 

 

 

 

dz =

 

 

 

 

 

z

2

 

 

 

z

z − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− A = 1

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −3

1

− ln

 

z

 

+ ln

 

z − 1

 

 

+ C = −

 

 

3

 

+ 3ln

 

cost

 

− 3ln

 

cost −1

 

+ C =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cost

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t = arctg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

cost =

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

= −

 

9 + x2 + 3ln

 

 

2

−

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

9 + x

 

 

 

 

 

 

 

1+ tg

x

 

 

 

1

+

x

2

 

 

 

 

9 + x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 3ln 3 −

 

9 + x2

 

+ C = C −

 

 

9 + x2

+ 3ln 3 − 3ln

 

 

9 + x2

+ 3ln

 

 

9 + x2

−

 

 

 

 

 

9 + x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 3ln 3 −

9 + x2

 

= C −

9 + x2

 

 

 

9 + x2

 

 

 

 

 

 

− 3ln

3 −

 

 

+ 3ln 3.

 

 

 

 

 

 

 

Exercises for class and homework

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Find the integrals

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3x − 5)dx .

1. ∫

 

 

 

dx

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

2. ∫

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ∫

 

 

 

x 2 + 6x + 11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 + 2x − x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x 2 − 12x + 15

4. ∫

(6x +

1)dx

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. ∫

(2 sin x − 1) cos xdx

 

.

 

 

 

 

6. ∫

 

dx

.

 

 

x − x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 + 4 sin x − sin 2 x

 

 

 

 

 

 

x +

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

139

http://vk.com/studentu_tk, http://studentu.tk/

7. ∫ 3 x + 1

 

dx

3 .

 

 

x − 1

(x

− 1)

 

10.

∫

 

dx

 

.

x( x + 5

 

 

 

x 2 )

13.

∫

3

x

dx .

1+ 3 x 2

 

 

 

 

16. ∫

 

dx

 

.

x +

 

 

 

 

x 2 − x + 4

19.

∫

x 2 dx

 

.

x 2 + 2x + 5

 

 

 

22.

∫

x 2 dx

 

.

x 2 − 2x + 2

 

 

 

25.

∫

x 4 dx

 

.

x 2 + 4x + 5

 

 

 

28.∫ 2x + x 2 dx .

x2

8.

∫

6 xdx3 .

9. ∫

 

x − 3

 

dx .

 

 

1+

x

 

 

x

 

x

11.

∫

1−

x dx .

12. ∫

3 4 x + 1dx .

 

 

1+

x

 

 

x

 

 

 

 

 

∫

x7

15. ∫

 

dx

 

 

 

14.

 

dx .

 

 

 

 

 

.

 

x(1+ x

3

)

1/ 4

 

 

1+ x 2

 

 

 

 

17.

∫

x (1+ 2 6 x )3dx .

18. ∫ 3

dx

3 .

 

 

 

 

 

 

 

1+ x

 

 

 

 

20.∫

23.∫

26.∫

29.∫

 

dx

 

.

 

(2x − 3) 4x − x 2

 

 

 

 

dx

 

 

.

(x − 1) 6x − x 2 − 5

 

dx

.

 

 

x 2 + x − x 2

 

 

 

 

 

1+ x 2

dx .

 

 

 

2 + x 2

 

 

 

 

 

 

 

21. ∫

 

dx

 

.

(6x − 8 − x2 )3

 

 

24. ∫

 

dx

.

 

x

x2 + x + 1

 

 

 

 

27. ∫ (2x 2 − 3x)dx . x 2 − 2x + 5

∫xdx

30..

x− x 2 − 1

Answers

1. ln x + 3 +

 

x2 + 6x + 11 + C .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. arcsin

x − 1

+ C .

 

 

 

 

3.

3

 

2x2 − 12x + 15 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+2 2 ln | x − 3 +

 

x2 − 6x + 15 / 2 | +C . 4.

 

− 6

 

 

x − x2 + 4arcsin(2x + 1) + C . 5.

−2

 

5 + 4t − t2 +

 

 

 

 

 

t − 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

7.

3

3

x

+

1 4

 

+3arcsin(

 

 

 

) + C ,

where

 

t = sin t .

 

 

2

 

x − 4

 

x + 4ln1+

 

 

x

+ C .

16

 

x

−

1

 

−

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

x +

1 7

 

 

 

 

6

6

x

5

− 2

 

x + 6

6

x − 6arctg

6

 

x + C .

11.

(

 

x − 2)

 

1− x − arcsin

 

 

x + C .

28

 

x −

1

 

+ C . 8.

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12.

12 3

 

4

x

+ 1)

7

−

3

 

4

 

x +

 

4

+ C . 13.

u

3

− 3u + C ,where u

= (1+ x

2 / 3 1/ 2

. 14.

t7

−

 

3

t

5

+

 

7

 

(

 

 

3

(

 

 

1)

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

+t3 − t + C ,

where

t =

 

 

1 + x2 . 17.

 

−

ln

 

t − 1

 

+ 8ln

 

2t + 1

 

−

 

ln

 

t + 1

 

+

 

 

+ C ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

t

+ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

where t =

 

x2 − x +

4 + 2

 

.

18.

1

ln

u2

+ u + 1

−

1

 

arctg

2u + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1+ x3

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

6

(u − 1)2

 

 

3

3

 

 

+ C , where u =

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

140

http://vk.com/studentu_tk, http://studentu.tk/

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]