Calcul infinitésimal Exemples

$\frac{(x^{2} + 1)}{x^{2}}$

Étape 1

Écrivez $\frac{(x^{2} + 1)}{x^{2}}$ comme une fonction.

$f (x) = \frac{(x^{2} + 1)}{x^{2}}$

Étape 2

La fonction $F (x)$ peut être trouvée en déterminant l’intégrale infinie de la dérivée $f (x)$ .

$F (x) = \int f (x) d x$

Étape 3

Définissez l’intégrale à résoudre.

$F (x) = \int \frac{x^{2} + 1}{x^{2}} d x$

Étape 4

Appliquez les règles de base des exposants.

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Étape 4.1

Retirez $x^{2}$ du dénominateur en l’élevant à la puissance $- 1$ .

$\int (x^{2} + 1) {(x^{2})}^{- 1} d x$

Étape 4.2

Multipliez les exposants dans ${(x^{2})}^{- 1}$ .

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Étape 4.2.1

Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\int (x^{2} + 1) x^{2 \cdot - 1} d x$

Étape 4.2.2

Multipliez $2$ par $- 1$ .

$\int (x^{2} + 1) x^{- 2} d x$

Étape 5

Multipliez $(x^{2} + 1) x^{- 2}$ .

$\int x^{2} x^{- 2} + 1 x^{- 2} d x$

Étape 6

Simplifiez

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Étape 6.1

Multipliez $x^{2}$ par $x^{- 2}$ en additionnant les exposants.

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Étape 6.1.1

Utilisez la règle de puissance $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ pour associer des exposants.

$\int x^{2 - 2} + 1 x^{- 2} d x$

Étape 6.1.2

Soustrayez $2$ de $2$ .

$\int x^{0} + 1 x^{- 2} d x$

Étape 6.2

Simplifiez $x^{0}$ .

$\int 1 + 1 x^{- 2} d x$

Étape 6.3

Multipliez $x^{- 2}$ par $1$ .

$\int 1 + x^{- 2} d x$

Étape 7

Séparez l’intégrale unique en plusieurs intégrales.

$\int d x + \int x^{- 2} d x$

Étape 8

Appliquez la règle de la constante.

$x + C + \int x^{- 2} d x$

Étape 9

Selon la règle de puissance, l’intégrale de $x^{- 2}$ par rapport à $x$ est $- x^{- 1}$ .

$x + C - x^{- 1} + C$

Étape 10

Simplifiez

$x - \frac{1}{x} + C$

Étape 11

La réponse est la dérivée première de la fonction $f (x) = \frac{x^{2} + 1}{x^{2}}$ .

$F (x) =$ $x - \frac{1}{x} + C$