Решите подробно интеграл, пожалуйста: ∫(x² + 1)/(x + 1) dx
Алгебра Колледж Интегралы интеграл решение интеграла алгебра 12 класс ∫(x² + 1)/(x + 1) dx подробное решение интеграла
Для решения интеграла ∫(x² + 1)/(x + 1) dx мы можем начать с упрощения подынтегрального выражения. Для этого выполним деление многочленов.
1. **Делим (x² + 1) на (x + 1):**
Таким образом, мы можем переписать интеграл:
∫(x² + 1)/(x + 1) dx = ∫(x + (1 - x)/(x + 1)) dx.
2. **Разделим интеграл на два отдельных интеграла:**
∫(x + (1 - x)/(x + 1)) dx = ∫x dx + ∫(1 - x)/(x + 1) dx.
3. **Решим первый интеграл:**
∫x dx = (1/2)x² + C₁, где C₁ - произвольная константа.
4. **Теперь решим второй интеграл:**
∫(1 - x)/(x + 1) dx = ∫(1/(x + 1) - x/(x + 1)) dx.
5. **Разделим интеграл на два отдельных:**
∫(1/(x + 1) - x/(x + 1)) dx = ∫(1/(x + 1)) dx - ∫(x/(x + 1)) dx.
6. **Решим первый из них:**
∫(1/(x + 1)) dx = ln|x + 1| + C₂, где C₂ - произвольная константа.
7. **Решим второй интеграл:**
Для ∫(x/(x + 1)) dx мы можем использовать замену: x/(x + 1) = 1 - 1/(x + 1).
Таким образом, ∫(x/(x + 1)) dx = ∫(1 - 1/(x + 1)) dx = ∫1 dx - ∫(1/(x + 1)) dx.
8. **Теперь решим оба интеграла:**
Таким образом, ∫(x/(x + 1)) dx = x - ln|x + 1| + C₅, где C₅ - произвольная константа.
9. **Теперь подставим все обратно:**
∫(1 - x)/(x + 1) dx = ln|x + 1| - (x - ln|x + 1|) = ln|x + 1| - x + ln|x + 1| = 2ln|x + 1| - x.
10. **Теперь соберем все части вместе:**
∫(x² + 1)/(x + 1) dx = (1/2)x² + 2ln|x + 1| - x + C, где C = C₁ + C₂ + C₃ + C₄ + C₅ - произвольная константа.
Ответ: ∫(x² + 1)/(x + 1) dx = (1/2)x² - x + 2ln|x + 1| + C.