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私密插插99免费视频 计算函数x^3/x^2+1中的 x 在区间[0,1]的定积分

计算于 2024-06-06 09:03:01

问题:私密插插99免费视频 计算函数x^3/x^2+1中的 x 在区间[0,1]的定积分

答案:要计算函数 $\frac{x^3}{x^2+1}$ 在区间 $[0,1]$ 的定积分,可以使用积分的基本定义和性质。首先,我们可以对函数进行原式的分解: $$ \frac{x^3}{x^2+1} = x - \frac{x}{x^2+1} $$ 然后,我们可以分别计算每一项在区间 $[0,1]$ 的定积分,并用积分性质进行求解。 1. 计算 $x$ 在区间 $[0,1]$ 的定积分: $$ \int_{0}^{1} x \ dx = \frac{1}{2}x^2 \ \bigg|_{0}^{1} = \frac{1}{2} \cdot 1^2 - \frac{1}{2} \cdot 0^2 = \frac{1}{2} $$ 2. 计算 $\frac{x}{x^2+1}$ 在区间 $[0,1]$ 的定积分: 这一部分的计算需要使用反函数的求解方法。我们可以令 $u = x^2 + 1$,然后解出 $x$ 的表达式: $$ u = x^2 + 1 \implies x = \sqrt{u-1} $$ 所以,我们有: $$ \frac{x}{x^2+1} = \frac{\sqrt{u-1}}{u} $$ 计算微元 $dx$: $$ dx = \frac{du}{2\sqrt{u-1}} $$ 将 $x$ 和 $dx$ 的表达式代入原式,我们得到: $$ \int \frac{x}{x^2+1} \ dx = \int \frac{\sqrt{u-1}}{u} \cdot \frac{du}{2\sqrt{u-1}} = \frac{1}{2}\int \frac{du}{u} = \frac{1}{2} \ln|u| + C $$ 再将 $u$ 的表达式代入,得到: $$ \int \frac{x}{x^2+1} \ dx = \frac{1}{2} \ln|x^2 + 1| + C $$ 计算函数 $\frac{x}{x^2+1}$ 在区间 $[0,1]$ 的定积分: $$ \int_{0}^{1} \frac{x}{x^2+1} \ dx = \frac{1}{2} \ln|x^2 + 1| \ \bigg|_{0}^{1} = \frac{1}{2}\ln(1+1) - \frac{1}{2}\ln(0+1) = \frac{1}{2}\ln2 $$ 最后,我们将两部分的定积分结果相加,得到: $$ \int_{0}^{1} \frac{x^3}{x^2+1} \ dx = \int_{0}^{1} x \ dx - \int_{0}^{1} \frac{x}{x^2+1} \ dx = \frac{1}{2} - \frac{1}{2}\ln2 = \frac{2-\ln2}{2} $$ 所以,函数 $\frac{x^3}{x^2+1}$ 在区间 $[0,1]$ 的定积分为 $\frac{2-\ln2}{2}$。
————本计算结果由【数学思维计算器】小程序提供

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