Давайте рассмотрим каждый из предложенных интегралов по порядку и найдем их решения.
1. Интеграл ∫(x^4 + 3) dx
Для решения этого интеграла мы используем правило интегрирования степенной функции и свойство линейности интеграла.
- Интегрируем каждую часть по отдельности:
- ∫x^4 dx = (x^5)/5 + C, где C - произвольная константа интегрирования.
- ∫3 dx = 3x + C.
- Объединяем результаты:
- ∫(x^4 + 3) dx = (x^5)/5 + 3x + C.
2. Интеграл ∫cos(3x + 1) dx
Для решения этого интеграла воспользуемся методом замены переменной:
- Пусть u = 3x + 1, тогда du/dx = 3, следовательно, dx = du/3.
- Теперь подставим u в интеграл:
- ∫cos(3x + 1) dx = ∫cos(u) * (du/3) = (1/3) ∫cos(u) du.
- Интегрируем cos(u):
- Теперь подставим обратно u:
- ∫cos(3x + 1) dx = (1/3)sin(3x + 1) + C.
3. Интеграл ∫(3x^2 + x) dx от 0 до 1
Сначала найдем неопределенный интеграл:
- Интегрируем каждую часть:
- ∫3x^2 dx = (3x^3)/3 = x^3.
- ∫x dx = (x^2)/2.
- Объединяем результаты:
- ∫(3x^2 + x) dx = x^3 + (x^2)/2 + C.
- Теперь вычислим определенный интеграл от 0 до 1:
- F(x) = x^3 + (x^2)/2.
- F(1) = 1^3 + (1^2)/2 = 1 + 0.5 = 1.5.
- F(0) = 0^3 + (0^2)/2 = 0.
- Теперь находим значение интеграла: ∫(3x^2 + x) dx от 0 до 1 = F(1) - F(0) = 1.5 - 0 = 1.5.
4. Интеграл ∫(2√x + 1/(x^2)) dx от 0 до ∞
Этот интеграл требует особого внимания, так как он имеет бесконечные пределы. Мы можем разбить его на два отдельных интеграла:
- ∫(2√x) dx и ∫(1/(x^2)) dx.
- Для ∫(2√x) dx:
- ∫2√x dx = ∫2x^(1/2) dx = (2 * (x^(3/2))/ (3/2)) = (4/3)x^(3/2).
- Для ∫(1/(x^2)) dx:
- Теперь вычисляем интегралы от 0 до ∞:
- ∫(2√x) dx от 0 до ∞ стремится к бесконечности, так как при x → ∞, (4/3)x^(3/2) также стремится к бесконечности.
- ∫(1/(x^2)) dx от 0 до ∞ также стремится к бесконечности, так как при x → 0, -1/x стремится к бесконечности.
- Таким образом, оба интеграла расходятся, и интеграл ∫(2√x + 1/(x^2)) dx от 0 до ∞ не имеет конечного значения.
Таким образом, мы рассмотрели все предложенные интегралы и нашли их решения. Если у вас есть дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать!