Ολοκλήρωμα του $$$\frac{x + 2}{\sqrt{2 x + 1}}$$$

Βρείτε $$$\int \frac{x + 2}{\sqrt{2 x + 1}}\, dx$$$.

Ξαναγράψτε τον αριθμητή ως $$$x + 2=\frac{2 x + 1}{2} + \frac{3}{2}$$$ και διαχωρίστε το κλάσμα:

$${\color{red}{\int{\frac{x + 2}{\sqrt{2 x + 1}} d x}}} = {\color{red}{\int{\left(\frac{\sqrt{2 x + 1}}{2} + \frac{3}{2 \sqrt{2 x + 1}}\right)d x}}}$$

Ολοκληρώστε όρο προς όρο:

$${\color{red}{\int{\left(\frac{\sqrt{2 x + 1}}{2} + \frac{3}{2 \sqrt{2 x + 1}}\right)d x}}} = {\color{red}{\left(\int{\frac{3}{2 \sqrt{2 x + 1}} d x} + \int{\frac{\sqrt{2 x + 1}}{2} d x}\right)}}$$

Εφαρμόστε τον κανόνα του σταθερού πολλαπλασίου $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ με $$$c=\frac{1}{2}$$$ και $$$f{\left(x \right)} = \sqrt{2 x + 1}$$$:

$$\int{\frac{3}{2 \sqrt{2 x + 1}} d x} + {\color{red}{\int{\frac{\sqrt{2 x + 1}}{2} d x}}} = \int{\frac{3}{2 \sqrt{2 x + 1}} d x} + {\color{red}{\left(\frac{\int{\sqrt{2 x + 1} d x}}{2}\right)}}$$

Έστω $$$u=2 x + 1$$$.

Τότε $$$du=\left(2 x + 1\right)^{\prime }dx = 2 dx$$$ (τα βήματα παρουσιάζονται »), και έχουμε ότι $$$dx = \frac{du}{2}$$$.

Επομένως,

$$\int{\frac{3}{2 \sqrt{2 x + 1}} d x} + \frac{{\color{red}{\int{\sqrt{2 x + 1} d x}}}}{2} = \int{\frac{3}{2 \sqrt{2 x + 1}} d x} + \frac{{\color{red}{\int{\frac{\sqrt{u}}{2} d u}}}}{2}$$

Εφαρμόστε τον κανόνα του σταθερού πολλαπλασίου $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ με $$$c=\frac{1}{2}$$$ και $$$f{\left(u \right)} = \sqrt{u}$$$:

$$\int{\frac{3}{2 \sqrt{2 x + 1}} d x} + \frac{{\color{red}{\int{\frac{\sqrt{u}}{2} d u}}}}{2} = \int{\frac{3}{2 \sqrt{2 x + 1}} d x} + \frac{{\color{red}{\left(\frac{\int{\sqrt{u} d u}}{2}\right)}}}{2}$$

Εφαρμόστε τον κανόνα δύναμης $$$\int u^{n}\, du = \frac{u^{n + 1}}{n + 1}$$$ $$$\left(n \neq -1 \right)$$$ με $$$n=\frac{1}{2}$$$:

$$\int{\frac{3}{2 \sqrt{2 x + 1}} d x} + \frac{{\color{red}{\int{\sqrt{u} d u}}}}{4}=\int{\frac{3}{2 \sqrt{2 x + 1}} d x} + \frac{{\color{red}{\int{u^{\frac{1}{2}} d u}}}}{4}=\int{\frac{3}{2 \sqrt{2 x + 1}} d x} + \frac{{\color{red}{\frac{u^{\frac{1}{2} + 1}}{\frac{1}{2} + 1}}}}{4}=\int{\frac{3}{2 \sqrt{2 x + 1}} d x} + \frac{{\color{red}{\left(\frac{2 u^{\frac{3}{2}}}{3}\right)}}}{4}$$

Θυμηθείτε ότι $$$u=2 x + 1$$$:

$$\int{\frac{3}{2 \sqrt{2 x + 1}} d x} + \frac{{\color{red}{u}}^{\frac{3}{2}}}{6} = \int{\frac{3}{2 \sqrt{2 x + 1}} d x} + \frac{{\color{red}{\left(2 x + 1\right)}}^{\frac{3}{2}}}{6}$$

Εφαρμόστε τον κανόνα του σταθερού πολλαπλασίου $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ με $$$c=\frac{3}{2}$$$ και $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{\sqrt{2 x + 1}}$$$:

$$\frac{\left(2 x + 1\right)^{\frac{3}{2}}}{6} + {\color{red}{\int{\frac{3}{2 \sqrt{2 x + 1}} d x}}} = \frac{\left(2 x + 1\right)^{\frac{3}{2}}}{6} + {\color{red}{\left(\frac{3 \int{\frac{1}{\sqrt{2 x + 1}} d x}}{2}\right)}}$$

Έστω $$$u=2 x + 1$$$.

Τότε $$$du=\left(2 x + 1\right)^{\prime }dx = 2 dx$$$ (τα βήματα παρουσιάζονται »), και έχουμε ότι $$$dx = \frac{du}{2}$$$.

Επομένως,

$$\frac{\left(2 x + 1\right)^{\frac{3}{2}}}{6} + \frac{3 {\color{red}{\int{\frac{1}{\sqrt{2 x + 1}} d x}}}}{2} = \frac{\left(2 x + 1\right)^{\frac{3}{2}}}{6} + \frac{3 {\color{red}{\int{\frac{1}{2 \sqrt{u}} d u}}}}{2}$$

Εφαρμόστε τον κανόνα του σταθερού πολλαπλασίου $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ με $$$c=\frac{1}{2}$$$ και $$$f{\left(u \right)} = \frac{1}{\sqrt{u}}$$$:

$$\frac{\left(2 x + 1\right)^{\frac{3}{2}}}{6} + \frac{3 {\color{red}{\int{\frac{1}{2 \sqrt{u}} d u}}}}{2} = \frac{\left(2 x + 1\right)^{\frac{3}{2}}}{6} + \frac{3 {\color{red}{\left(\frac{\int{\frac{1}{\sqrt{u}} d u}}{2}\right)}}}{2}$$

Εφαρμόστε τον κανόνα δύναμης $$$\int u^{n}\, du = \frac{u^{n + 1}}{n + 1}$$$ $$$\left(n \neq -1 \right)$$$ με $$$n=- \frac{1}{2}$$$:

$$\frac{\left(2 x + 1\right)^{\frac{3}{2}}}{6} + \frac{3 {\color{red}{\int{\frac{1}{\sqrt{u}} d u}}}}{4}=\frac{\left(2 x + 1\right)^{\frac{3}{2}}}{6} + \frac{3 {\color{red}{\int{u^{- \frac{1}{2}} d u}}}}{4}=\frac{\left(2 x + 1\right)^{\frac{3}{2}}}{6} + \frac{3 {\color{red}{\frac{u^{- \frac{1}{2} + 1}}{- \frac{1}{2} + 1}}}}{4}=\frac{\left(2 x + 1\right)^{\frac{3}{2}}}{6} + \frac{3 {\color{red}{\left(2 u^{\frac{1}{2}}\right)}}}{4}=\frac{\left(2 x + 1\right)^{\frac{3}{2}}}{6} + \frac{3 {\color{red}{\left(2 \sqrt{u}\right)}}}{4}$$

Θυμηθείτε ότι $$$u=2 x + 1$$$:

$$\frac{\left(2 x + 1\right)^{\frac{3}{2}}}{6} + \frac{3 \sqrt{{\color{red}{u}}}}{2} = \frac{\left(2 x + 1\right)^{\frac{3}{2}}}{6} + \frac{3 \sqrt{{\color{red}{\left(2 x + 1\right)}}}}{2}$$

Επομένως,

$$\int{\frac{x + 2}{\sqrt{2 x + 1}} d x} = \frac{\left(2 x + 1\right)^{\frac{3}{2}}}{6} + \frac{3 \sqrt{2 x + 1}}{2}$$

Απλοποιήστε:

$$\int{\frac{x + 2}{\sqrt{2 x + 1}} d x} = \frac{\left(x + 5\right) \sqrt{2 x + 1}}{3}$$

Προσθέστε τη σταθερά ολοκλήρωσης:

$$\int{\frac{x + 2}{\sqrt{2 x + 1}} d x} = \frac{\left(x + 5\right) \sqrt{2 x + 1}}{3}+C$$

$$$\int \frac{x + 2}{\sqrt{2 x + 1}}\, dx = \frac{\left(x + 5\right) \sqrt{2 x + 1}}{3} + C$$$A