Задание 1.
Краткое пояснение: Чтобы найти первообразную функции, нужно применить правила интегрирования для степенных функций.
Пошаговое решение:
- Первообразная от \(3x^3\) равна \(\frac{3}{4}x^4\).
- Первообразная от \(-4x^2\) равна \(-\frac{4}{3}x^3\).
Ответ: \(\frac{3}{4}x^4 - \frac{4}{3}x^3 + C\)
Задание 2.
Краткое пояснение: Используем правила интегрирования для степенных функций и \(\frac{1}{x}\).
Пошаговое решение:
- Первообразная от \(\frac{1}{x}\) равна \(\ln|x|\).
- Первообразная от \(-\frac{3}{x^3}\) равна \(\frac{3}{2x^2}\).
Ответ: \(\ln|x| + \frac{3}{2x^2} + C\)
Задание 3.
Краткое пояснение: Используем правила интегрирования для степенных функций.
Пошаговое решение:
- Первообразная от \(x^3\) равна \(\frac{x^4}{4}\).
- Первообразная от \(-2x\) равна \(-x^2\).
Ответ: \(\frac{x^4}{4} - x^2 + C\)
Задание 4.
Краткое пояснение: Используем правила интегрирования для степенных функций.
Пошаговое решение:
- Первообразная от \(-\frac{3}{x^2}\) равна \(\frac{3}{x}\).
- Первообразная от \(\frac{4}{x^3}\) равна \(-\frac{2}{x^2}\).
Ответ: \(\frac{3}{x} - \frac{2}{x^2} + C\)
Задание 5.
Краткое пояснение: Используем правила интегрирования для тригонометрических и степенных функций.
Пошаговое решение:
- Первообразная от \(2\sin x\) равна \(-2\cos x\).
- Первообразная от \(x^2\) равна \(\frac{x^3}{3}\).
Ответ: \(-2\cos x + \frac{x^3}{3} + C\)
Задание 6.
Краткое пояснение: Используем правила интегрирования для степенных функций.
Пошаговое решение:
- Первообразная от \(\sqrt{x}\) равна \(\frac{2}{3}x^{\frac{3}{2}}\) или \(\frac{2}{3}x\sqrt{x}\).
- Первообразная от \(-\frac{2}{\sqrt{x}}\) равна \(-4\sqrt{x}\).
Ответ: \(\frac{2}{3}x\sqrt{x} - 4\sqrt{x} + C\)
Задание 7.
Краткое пояснение: Используем правила интегрирования для экспоненциальных и степенных функций.
Пошаговое решение:
- Первообразная от \(4e^x\) равна \(4e^x\).
- Первообразная от \(x^3\) равна \(\frac{x^4}{4}\).
Ответ: \(4e^x + \frac{x^4}{4} + C\)
Задание 8.
Краткое пояснение: Используем правила интегрирования для степенных функций.
Пошаговое решение:
- Первообразная от \(\sqrt{x}\) равна \(\frac{2}{3}x^{\frac{3}{2}}\) или \(\frac{2}{3}x\sqrt{x}\).
- Первообразная от \(2x^2\sqrt{x}\) равна \(\frac{4}{7}x^{\frac{7}{2}}\) или \(\frac{4}{7}x^3\sqrt{x}\).
Ответ: \(\frac{2}{3}x\sqrt{x} + \frac{4}{7}x^3\sqrt{x} + C\)
Задание 9.
Краткое пояснение: Используем правила интегрирования для тригонометрических функций.
Пошаговое решение:
- Первообразная от \(\sin 2x\) равна \(-\frac{1}{2}\cos 2x\).
- Первообразная от \(3\cos 3x\) равна \(\sin 3x\).
Ответ: \(-\frac{1}{2}\cos 2x + \sin 3x + C\)
Задание 10.
Краткое пояснение: Используем правила интегрирования для экспоненциальных и степенных функций.
Пошаговое решение:
- Первообразная от \(4e^{-2x}\) равна \(-2e^{-2x}\).
- Первообразная от \((x - 1)^3\) равна \(\frac{1}{4}(x - 1)^4\).
Ответ: \(-2e^{-2x} + \frac{1}{4}(x - 1)^4 + C\)
Задание 11.
Краткое пояснение: Используем правила интегрирования для степенных и тригонометрических функций.
Пошаговое решение:
- Первообразная от \(\frac{2}{\sqrt{x+3}}\) равна \(4\sqrt{x+3}\).
- Первообразная от \(-\sin^2 2x\) равна \(-\frac{1}{2}x + \frac{1}{8}\sin 4x\).
Ответ: \(4\sqrt{x+3} - \frac{1}{2}x + \frac{1}{8}\sin 4x + C\)
Задание 12.
Краткое пояснение: Используем тригонометрическое тождество и правила интегрирования.
Пошаговое решение:
- Преобразуем \(2\cos^2 \frac{x}{2}\) к \(1 + \cos x\).
- Первообразная от \(1\) равна \(x\).
- Первообразная от \(\cos x\) равна \(\sin x\).
Ответ: \(x + \sin x + C\)
Задание 13.
Краткое пояснение: Используем замену переменной и правила интегрирования.
Пошаговое решение:
- Преобразуем \(\frac{x}{1+x}\) к \(1 - \frac{1}{1+x}\).
- Первообразная от \(1\) равна \(x\).
- Первообразная от \(-\frac{1}{1+x}\) равна \(-\ln|1+x|\).
Ответ: \(x - \ln|1+x| + C\)
Задание 14.
Краткое пояснение: Используем разложение на простые дроби и правила интегрирования.
Пошаговое решение:
- Разложим \(\frac{1}{x^2 - 5x + 6}\) на \(\frac{1}{(x-2)(x-3)}\).
- Разложим \(\frac{1}{(x-2)(x-3)}\) на \(\frac{A}{x-2} + \frac{B}{x-3}\).
- Получим \(\frac{-1}{x-2} + \frac{1}{x-3}\).
- Первообразная равна \(-\ln|x-2| + \ln|x-3|\).
Ответ: \(-\ln|x-2| + \ln|x-3| + C\)
Задание 15.
Краткое пояснение: Используем формулу произведения тригонометрических функций.
Пошаговое решение:
- Преобразуем \(\cos x \sin 3x\) в \(\frac{1}{2}(\sin 4x + \sin 2x)\).
- Первообразная от \(\frac{1}{2}\sin 4x\) равна \(-\frac{1}{8}\cos 4x\).
- Первообразная от \(\frac{1}{2}\sin 2x\) равна \(-\frac{1}{4}\cos 2x\).
Ответ: \(-\frac{1}{8}\cos 4x - \frac{1}{4}\cos 2x + C\)
Задание 16.
Краткое пояснение: Используем деление многочлена на многочлен и правила интегрирования.
Пошаговое решение:
- Разделим \(x^3\) на \(x+1\) и получим \(x^2 - x + 1 - \frac{1}{x+1}\).
- Первообразная от \(x^2\) равна \(\frac{x^3}{3}\).
- Первообразная от \(-x\) равна \(-\frac{x^2}{2}\).
- Первообразная от \(1\) равна \(x\).
- Первообразная от \(-\frac{1}{x+1}\) равна \(-\ln|x+1|\).
Ответ: \(\frac{x^3}{3} - \frac{x^2}{2} + x - \ln|x+1| + C\)
Задание 17.
Краткое пояснение: Используем замену переменной и правила интегрирования.
Пошаговое решение:
- Представим \(\frac{2x + 5}{x^2 + 5x + 4}\) как \(\frac{2x + 5}{(x + 1)(x + 4)}\).
- Разложим на простые дроби \(\frac{A}{x + 1} + \frac{B}{x + 4}\).
- Получим \(\frac{1}{x+1} + \frac{1}{x+4}\).
- Первообразная равна \(\ln|x+1| + \ln|x+4|\) или \(\ln|(x+1)(x+4)|\).
Ответ: \(\ln|x+1| + \ln|x+4| + C\)