Для вычисления определенных интегралов, таких как интеграл от (x^2 + 3/x)dx с пределами от 1 до 3 и интеграл от sin^2(x)dx с пределами от 0 до π/2, мы будем следовать определенному алгоритму. Давайте рассмотрим оба интеграла поочередно.
1. Интеграл от (x^2 + 3/x)dx с пределами от 1 до 3:
- Сначала найдем неопределенный интеграл от функции x^2 + 3/x:
- Интеграл от x^2 равен (1/3)x^3.
- Интеграл от 3/x равен 3ln|x|.
- Таким образом, неопределенный интеграл будет:
(1/3)x^3 + 3ln|x| + C
- Теперь подставим пределы интегрирования:
- Сначала подставим верхний предел 3:
(1/3)(3^3) + 3ln|3| = (1/3)(27) + 3ln(3) = 9 + 3ln(3)
- Теперь подставим нижний предел 1:
(1/3)(1^3) + 3ln|1| = (1/3)(1) + 3(0) = 1/3
- Теперь вычтем значение нижнего предела из значения верхнего предела:
(9 + 3ln(3)) - (1/3) = 9 - 1/3 + 3ln(3) = 26/3 + 3ln(3)
2. Интеграл от sin^2(x)dx с пределами от 0 до π/2:
- Для вычисления интеграла от sin^2(x) мы используем тригонометрическую идентичность:
sin^2(x) = (1 - cos(2x))/2
- Теперь можем переписать интеграл:
∫(sin^2(x)dx) = ∫((1 - cos(2x))/2)dx
- Разделим интеграл:
(1/2)∫(1)dx - (1/2)∫(cos(2x))dx
- Теперь найдем оба интеграла:
- ∫(1)dx = x
- ∫(cos(2x))dx = (1/2)sin(2x) (поскольку производная sin(2x) равна 2cos(2x))
- Таким образом, неопределенный интеграл будет:
(1/2)x - (1/4)sin(2x) + C
- Подставим пределы интегрирования:
- Сначала подставим верхний предел π/2:
(1/2)(π/2) - (1/4)sin(π) = (π/4) - 0 = π/4
- Теперь подставим нижний предел 0:
(1/2)(0) - (1/4)sin(0) = 0 - 0 = 0
- Теперь вычтем значение нижнего предела из значения верхнего предела:
(π/4) - 0 = π/4
Таким образом, результаты интегралов:
- ∫(x^2 + 3/x)dx от 1 до 3 = 26/3 + 3ln(3)
- ∫(sin^2(x))dx от 0 до π/2 = π/4