Integral von $$$\frac{e^{\frac{1}{x}}}{x^{3}}$$$
Verwandter Rechner: Rechner für bestimmte und uneigentliche Integrale
Ihre Eingabe
Bestimme $$$\int \frac{e^{\frac{1}{x}}}{x^{3}}\, dx$$$.
Lösung
Sei $$$u=\frac{1}{x}$$$.
Dann $$$du=\left(\frac{1}{x}\right)^{\prime }dx = - \frac{1}{x^{2}} dx$$$ (die Schritte sind » zu sehen), und es gilt $$$\frac{dx}{x^{2}} = - du$$$.
Also,
$${\color{red}{\int{\frac{e^{\frac{1}{x}}}{x^{3}} d x}}} = {\color{red}{\int{\left(- u e^{u}\right)d u}}}$$
Wende die Konstantenfaktorregel $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ mit $$$c=-1$$$ und $$$f{\left(u \right)} = u e^{u}$$$ an:
$${\color{red}{\int{\left(- u e^{u}\right)d u}}} = {\color{red}{\left(- \int{u e^{u} d u}\right)}}$$
Für das Integral $$$\int{u e^{u} d u}$$$ verwenden Sie die partielle Integration $$$\int \operatorname{p} \operatorname{dv} = \operatorname{p}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{dp}$$$.
Seien $$$\operatorname{p}=u$$$ und $$$\operatorname{dv}=e^{u} du$$$.
Dann gilt $$$\operatorname{dp}=\left(u\right)^{\prime }du=1 du$$$ (Rechenschritte siehe ») und $$$\operatorname{v}=\int{e^{u} d u}=e^{u}$$$ (Rechenschritte siehe »).
Daher,
$$- {\color{red}{\int{u e^{u} d u}}}=- {\color{red}{\left(u \cdot e^{u}-\int{e^{u} \cdot 1 d u}\right)}}=- {\color{red}{\left(u e^{u} - \int{e^{u} d u}\right)}}$$
Das Integral der Exponentialfunktion lautet $$$\int{e^{u} d u} = e^{u}$$$:
$$- u e^{u} + {\color{red}{\int{e^{u} d u}}} = - u e^{u} + {\color{red}{e^{u}}}$$
Zur Erinnerung: $$$u=\frac{1}{x}$$$:
$$e^{{\color{red}{u}}} - {\color{red}{u}} e^{{\color{red}{u}}} = e^{{\color{red}{\frac{1}{x}}}} - {\color{red}{\frac{1}{x}}} e^{{\color{red}{\frac{1}{x}}}}$$
Daher,
$$\int{\frac{e^{\frac{1}{x}}}{x^{3}} d x} = e^{\frac{1}{x}} - \frac{e^{\frac{1}{x}}}{x}$$
Vereinfachen:
$$\int{\frac{e^{\frac{1}{x}}}{x^{3}} d x} = \frac{\left(x - 1\right) e^{\frac{1}{x}}}{x}$$
Fügen Sie die Integrationskonstante hinzu:
$$\int{\frac{e^{\frac{1}{x}}}{x^{3}} d x} = \frac{\left(x - 1\right) e^{\frac{1}{x}}}{x}+C$$
Antwort
$$$\int \frac{e^{\frac{1}{x}}}{x^{3}}\, dx = \frac{\left(x - 1\right) e^{\frac{1}{x}}}{x} + C$$$A