Funktion $$$\frac{6}{1 - x^{2}}$$$ integraali

Laskin löytää funktion $$$\frac{6}{1 - x^{2}}$$$ integraalin/alkufunktion ja näyttää vaiheet.

Aiheeseen liittyvä laskin: Määrättyjen ja epäoleellisten integraalien laskin

Kirjoita ilman differentiaaleja kuten $$$dx$$$, $$$dy$$$ jne.
Jätä tyhjäksi automaattista tunnistusta varten.

Jos laskin ei laskenut jotakin tai olet havainnut virheen tai sinulla on ehdotus tai palaute, ole hyvä ja ota meihin yhteyttä.

Syötteesi

Määritä $$$\int \frac{6}{1 - x^{2}}\, dx$$$.

Ratkaisu

Sovella vakiokertoimen sääntöä $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ käyttäen $$$c=6$$$ ja $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{1 - x^{2}}$$$:

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

Suorita osamurtokehittely (vaiheet voidaan nähdä kohdassa »):

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

Integroi termi kerrallaan:

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

Sovella vakiokertoimen sääntöä $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ käyttäen $$$c=\frac{1}{2}$$$ ja $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{x + 1}$$$:

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

Olkoon $$$u=x + 1$$$.

Tällöin $$$du=\left(x + 1\right)^{\prime }dx = 1 dx$$$ (vaiheet ovat nähtävissä ») ja saamme, että $$$dx = du$$$.

Näin ollen,

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

Funktion $$$\frac{1}{u}$$$ integraali on $$$\int{\frac{1}{u} d u} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)}$$$:

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

Muista, että $$$u=x + 1$$$:

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

Sovella vakiokertoimen sääntöä $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ käyttäen $$$c=\frac{1}{2}$$$ ja $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{x - 1}$$$:

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

Olkoon $$$u=x - 1$$$.

Tällöin $$$du=\left(x - 1\right)^{\prime }dx = 1 dx$$$ (vaiheet ovat nähtävissä ») ja saamme, että $$$dx = du$$$.

Näin ollen,

$$3 \ln{\left(\left|{x + 1}\right| \right)} - 3 {\color{red}{\int{\frac{1}{x - 1} d x}}} = 3 \ln{\left(\left|{x + 1}\right| \right)} - 3 {\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}$$

Funktion $$$\frac{1}{u}$$$ integraali on $$$\int{\frac{1}{u} d u} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)}$$$:

$$3 \ln{\left(\left|{x + 1}\right| \right)} - 3 {\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}} = 3 \ln{\left(\left|{x + 1}\right| \right)} - 3 {\color{red}{\ln{\left(\left|{u}\right| \right)}}}$$

Muista, että $$$u=x - 1$$$:

$$3 \ln{\left(\left|{x + 1}\right| \right)} - 3 \ln{\left(\left|{{\color{red}{u}}}\right| \right)} = 3 \ln{\left(\left|{x + 1}\right| \right)} - 3 \ln{\left(\left|{{\color{red}{\left(x - 1\right)}}}\right| \right)}$$

Näin ollen,

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

Sievennä:

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

Lisää integrointivakio:

$$\int{\frac{6}{1 - x^{2}} d x} = 3 \left(- \ln{\left(\left|{x - 1}\right| \right)} + \ln{\left(\left|{x + 1}\right| \right)}\right)+C$$

Vastaus

$$$\int \frac{6}{1 - x^{2}}\, dx = 3 \left(- \ln\left(\left|{x - 1}\right|\right) + \ln\left(\left|{x + 1}\right|\right)\right) + C$$$A