Математический анализ Примеры

$\frac{1}{\sqrt{1 - x^{2}}} - \frac{1}{\sqrt{x}}$

Этап 1

Запишем $\frac{1}{\sqrt{1 - x^{2}}} - \frac{1}{\sqrt{x}}$ в виде функции.

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

Этап 2

Чтобы найти функцию $F (x)$ , найдем неопределенный интеграл производной $f (x)$ .

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

Этап 3

Составим интеграл, чтобы решить его.

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

Этап 4

Разделим данный интеграл на несколько интегралов.

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

Этап 5

Перепишем $1$ в виде $1^{2}$ .

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

Этап 6

Интеграл $\frac{1}{\sqrt{1^{2} - x^{2}}}$ по $x$ имеет вид $\arcsin (x)$ .

$\arcsin (x) + C + \int - \frac{1}{\sqrt{x}} d x$

Этап 7

Поскольку $- 1$ — константа по отношению к $x$ , вынесем $- 1$ из-под знака интеграла.

$\arcsin (x) + C - \int \frac{1}{\sqrt{x}} d x$

Этап 8

Применим основные правила для показателей степени.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.1

С помощью $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ запишем $\sqrt{x}$ в виде $x^{\frac{1}{2}}$ .

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

Этап 8.2

Вынесем $x^{\frac{1}{2}}$ из знаменателя, возведя в $- 1$ степень.

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

Этап 8.3

Перемножим экспоненты в ${(x^{\frac{1}{2}})}^{- 1}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.3.1

Применим правило степени и перемножим показатели, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

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

Этап 8.3.2

Объединим $\frac{1}{2}$ и $- 1$ .

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

Этап 8.3.3

Вынесем знак минуса перед дробью.

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

Этап 9

По правилу степени интеграл $x^{- \frac{1}{2}}$ по $x$ имеет вид $2 x^{\frac{1}{2}}$ .

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

Этап 10

Упростим.

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

Этап 11

Ответ ― первообразная функции $f (x) = \frac{1}{\sqrt{1 - x^{2}}} - \frac{1}{\sqrt{x}}$ .

$F (x) =$ $\arcsin (x) - 2 x^{\frac{1}{2}} + C$