Giải tích Ví dụ

$\frac{x^{2} + 4 x - 4}{\sqrt{x}}$

Bước 1

Viết $\frac{x^{2} + 4 x - 4}{\sqrt{x}}$ ở dạng một hàm số.

$f (x) = \frac{x^{2} + 4 x - 4}{\sqrt{x}}$

Bước 2

Có thể tìm hàm số $F (x)$ bằng cách tìm tích phân bất định của đạo hàm $f (x)$ .

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

Bước 3

Lập tích phân để giải.

$F (x) = \int \frac{x^{2} + 4 x - 4}{\sqrt{x}} d x$

Bước 4

Sử dụng $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ để viết lại $\sqrt{x}$ ở dạng $x^{\frac{1}{2}}$ .

$\int \frac{x^{2} + 4 x - 4}{x^{\frac{1}{2}}} d x$

Bước 5

Di chuyển $x^{\frac{1}{2}}$ ra ngoài mẫu số bằng cách nâng nó lên lũy thừa $- 1$ .

$\int (x^{2} + 4 x - 4) {(x^{\frac{1}{2}})}^{- 1} d x$

Bước 6

Nhân các số mũ trong ${(x^{\frac{1}{2}})}^{- 1}$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 6.1

Áp dụng quy tắc lũy thừa và nhân các số mũ với nhau, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\int (x^{2} + 4 x - 4) x^{\frac{1}{2} \cdot - 1} d x$

Bước 6.2

Kết hợp $\frac{1}{2}$ và $- 1$ .

$\int (x^{2} + 4 x - 4) x^{\frac{- 1}{2}} d x$

Bước 6.3

Di chuyển dấu trừ ra phía trước của phân số.

$\int (x^{2} + 4 x - 4) x^{- \frac{1}{2}} d x$

Bước 7

Khai triển $(x^{2} + 4 x - 4) x^{- \frac{1}{2}}$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 7.1

Áp dụng thuộc tính phân phối.

$\int (x^{2} + 4 x) x^{- \frac{1}{2}} - 4 x^{- \frac{1}{2}} d x$

Bước 7.2

Áp dụng thuộc tính phân phối.

$\int x^{2} x^{- \frac{1}{2}} + 4 x \cdot x^{- \frac{1}{2}} - 4 x^{- \frac{1}{2}} d x$

Bước 7.3

Sử dụng quy tắc lũy thừa $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ để kết hợp các số mũ.

$\int x^{2 - \frac{1}{2}} + 4 x \cdot x^{- \frac{1}{2}} - 4 x^{- \frac{1}{2}} d x$

Bước 7.4

Để viết $2$ ở dạng một phân số với mẫu số chung, hãy nhân với $\frac{2}{2}$ .

$\int x^{2 \cdot \frac{2}{2} - \frac{1}{2}} + 4 x \cdot x^{- \frac{1}{2}} - 4 x^{- \frac{1}{2}} d x$

Bước 7.5

Kết hợp $2$ và $\frac{2}{2}$ .

$\int x^{\frac{2 \cdot 2}{2} - \frac{1}{2}} + 4 x \cdot x^{- \frac{1}{2}} - 4 x^{- \frac{1}{2}} d x$

Bước 7.6

Kết hợp các tử số trên mẫu số chung.

$\int x^{\frac{2 \cdot 2 - 1}{2}} + 4 x \cdot x^{- \frac{1}{2}} - 4 x^{- \frac{1}{2}} d x$

Bước 7.7

Rút gọn tử số.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 7.7.1

Nhân $2$ với $2$ .

$\int x^{\frac{4 - 1}{2}} + 4 x \cdot x^{- \frac{1}{2}} - 4 x^{- \frac{1}{2}} d x$

Bước 7.7.2

Trừ $1$ khỏi $4$ .

$\int x^{\frac{3}{2}} + 4 x \cdot x^{- \frac{1}{2}} - 4 x^{- \frac{1}{2}} d x$

Bước 7.8

Nâng $x$ lên lũy thừa $1$ .

$\int x^{\frac{3}{2}} + 4 (x^{1} x^{- \frac{1}{2}}) - 4 x^{- \frac{1}{2}} d x$

Bước 7.9

Sử dụng quy tắc lũy thừa $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ để kết hợp các số mũ.

$\int x^{\frac{3}{2}} + 4 x^{1 - \frac{1}{2}} - 4 x^{- \frac{1}{2}} d x$

Bước 7.10

Viết $1$ ở dạng một phân số với một mẫu số chung.

$\int x^{\frac{3}{2}} + 4 x^{\frac{2}{2} - \frac{1}{2}} - 4 x^{- \frac{1}{2}} d x$

Bước 7.11

Kết hợp các tử số trên mẫu số chung.

$\int x^{\frac{3}{2}} + 4 x^{\frac{2 - 1}{2}} - 4 x^{- \frac{1}{2}} d x$

Bước 7.12

Trừ $1$ khỏi $2$ .

$\int x^{\frac{3}{2}} + 4 x^{\frac{1}{2}} - 4 x^{- \frac{1}{2}} d x$

Bước 7.13

Sắp xếp lại $x^{\frac{3}{2}}$ và $4 x^{\frac{1}{2}}$ .

$\int 4 x^{\frac{1}{2}} + x^{\frac{3}{2}} - 4 x^{- \frac{1}{2}} d x$

Bước 8

Chia tích phân đơn thành nhiều tích phân.

$\int 4 x^{\frac{1}{2}} d x + \int x^{\frac{3}{2}} d x + \int - 4 x^{- \frac{1}{2}} d x$

Bước 9

Vì $4$ không đổi đối với $x$ , hãy di chuyển $4$ ra khỏi tích phân.

$4 \int x^{\frac{1}{2}} d x + \int x^{\frac{3}{2}} d x + \int - 4 x^{- \frac{1}{2}} d x$

Bước 10

Theo Quy tắc lũy thừa, tích phân của $x^{\frac{1}{2}}$ đối với $x$ là $\frac{2}{3} x^{\frac{3}{2}}$ .

$4 (\frac{2}{3} x^{\frac{3}{2}} + C) + \int x^{\frac{3}{2}} d x + \int - 4 x^{- \frac{1}{2}} d x$

Bước 11

Theo Quy tắc lũy thừa, tích phân của $x^{\frac{3}{2}}$ đối với $x$ là $\frac{2}{5} x^{\frac{5}{2}}$ .

$4 (\frac{2}{3} x^{\frac{3}{2}} + C) + \frac{2}{5} x^{\frac{5}{2}} + C + \int - 4 x^{- \frac{1}{2}} d x$

Bước 12

Kết hợp $\frac{2}{3}$ và $x^{\frac{3}{2}}$ .

$4 (\frac{2 x^{\frac{3}{2}}}{3} + C) + \frac{2}{5} x^{\frac{5}{2}} + C + \int - 4 x^{- \frac{1}{2}} d x$

Bước 13

Vì $- 4$ không đổi đối với $x$ , hãy di chuyển $- 4$ ra khỏi tích phân.

$4 (\frac{2 x^{\frac{3}{2}}}{3} + C) + \frac{2}{5} x^{\frac{5}{2}} + C - 4 \int x^{- \frac{1}{2}} d x$

Bước 14

Theo Quy tắc lũy thừa, tích phân của $x^{- \frac{1}{2}}$ đối với $x$ là $2 x^{\frac{1}{2}}$ .

$4 (\frac{2 x^{\frac{3}{2}}}{3} + C) + \frac{2}{5} x^{\frac{5}{2}} + C - 4 (2 x^{\frac{1}{2}} + C)$

Bước 15

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 15.1

Rút gọn.

$\frac{8 x^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2 x^{\frac{5}{2}}}{5} - 4 (2 x^{\frac{1}{2}}) + C$

Bước 15.2

Rút gọn biểu thức.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 15.2.1

Nhân $2$ với $- 4$ .

$\frac{8 x^{\frac{3}{2}}}{3} + \frac{2 x^{\frac{5}{2}}}{5} - 8 x^{\frac{1}{2}} + C$

Bước 15.2.2

Sắp xếp lại các số hạng.

$\frac{8}{3} x^{\frac{3}{2}} + \frac{2}{5} x^{\frac{5}{2}} - 8 x^{\frac{1}{2}} + C$

Bước 16

Câu trả lời là nguyên hàm của hàm số $f (x) = \frac{x^{2} + 4 x - 4}{\sqrt{x}}$ .

$F (x) =$ $\frac{8}{3} x^{\frac{3}{2}} + \frac{2}{5} x^{\frac{5}{2}} - 8 x^{\frac{1}{2}} + C$