Apakah f (x) = int xe ^ (2-x) + 3x ^ 2 dx jika f (0) = 1?

Apakah f (x) = int xe ^ (2-x) + 3x ^ 2 dx jika f (0) = 1?
Anonim

Jawapan:

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

Penjelasan:

Mulakan dengan menggunakan peraturan jumlah untuk integral dan memisahkannya menjadi dua integral berasingan:

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

Yang pertama dari integral mini diselesaikan menggunakan integrasi oleh bahagian-bahagian:

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

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

Sekarang gunakan integrasi dengan formula bahagian # intudv = uv-intvdu #, kami ada:

# 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) #

Yang kedua ialah kes aturan kuasa terbalik, yang menyatakan:

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

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

Oleh itu, # intxe ^ (2-x) + 3x ^ 2dx = -xe ^ (2-x) -e ^ (2-x) + x ^ 3 + C # (ingat untuk menambah integrasi yang berterusan!)

Kami diberi syarat awal #f (0) = 1 #, jadi:

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

# 1 = -e ^ 2 + C #

# C = 1 + e ^ 2 #

Membuat penggantian terakhir ini, kami memperoleh penyelesaian terakhir kami:

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