Математика·Интегралы

Вычислить интеграл 3x·x²

Бесплатно вычислите интеграл 3x·x² с подробным решением. Узнайте, как найти первообразную 3x³ и 3/x. Онлайн-калькулятор интегралов.

Используйте * для умножения, ^ для степени, / для деления. Пример: 3*x^3 или 3/x.

Как вычислить интеграл от выражения 3 x x 2?

Запрос «вычислить интеграл 3 x x 2» чаще всего означает ∫ 3x·x² dx или ∫ 3x·x² dx. Пробелы между символами вводят в заблуждение, поэтому разберём оба варианта, которые может подразумевать пользователь.

1. ∫ 3x·x² dx = ∫ 3x³ dx

Если между «x» и «x» подразумевается умножение, то подынтегральное выражение упрощается:

3x · x² = 3x³

Теперь применяем основное правило интегрирования степенной функции:

[ \int x^n dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C \quad (n \neq -1) ]

В нашем случае n = 3, а коэффициент 3 выносится за знак интеграла:

[ \int 3x^3 dx = 3 \cdot \frac{x^{3+1}}{3+1} + C = 3 \cdot \frac{x^4}{4} + C = \frac{3}{4}x^4 + C ]

Ответ: (\frac{3}{4}x^4 + C)

2. ∫ 3x / x² dx = ∫ 3/x dx

Если запись «3 x x 2» означает деление (3x делённое на x²), то упрощаем:

[ \frac{3x}{x^2} = \frac{3}{x} ]

Интеграл от 3/x – это табличный интеграл:

[ \int \frac{3}{x} dx = 3 \ln|x| + C ]

Ответ: (3 \ln|x| + C)


Как ввести выражение в онлайн-калькулятор интегралов

Чтобы получить правильный ответ, используйте стандартные обозначения:

  • Умножение: ставьте звёздочку * или опускайте, если однозначно. Надёжнее: 3*x*x^2 или 3*x^3.
  • Степень: пишите ^, например x^2.
  • Деление: используйте /, например 3*x/x^2 или 3/x.

Пример для первого варианта: 3*x^3 или 3*x*x^2.

Калькулятор автоматически распознаёт функцию и выдаёт пошаговое решение с пояснением каждого шага.


Основные правила интегрирования, которые пригодятся

| Правило | Формула | Пример | | —————— | –––––––––––––––––––– | —————————–– | — | ————— | — | — | | Константа | ∫ k·f(x) dx = k·∫ f(x) dx | ∫ 3x² dx = 3·∫ x² dx | | Степенная функция | ∫ xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n+1) + C (n≠-1) | ∫ x³ dx = x⁴/4 + C | | Сумма | ∫ (f(x)±g(x)) dx = ∫ f(x) dx ± ∫ g(x) dx | ∫ (x²+3x) dx = x³/3 + 3x²/2 + C | | Обратная пропорция | ∫ 1/x dx = ln | x | + C | ∫ 3/x dx = 3 ln | x | + C |


Частые ошибки при вычислении интегралов

  • Забывают константу C в неопределённом интеграле. Без неё ответ неполный.
  • Неправильно вводят степень: запись x2 вместо x^2 приведёт к ошибке.
  • Путают умножение и деление: если вы не уверены в записи, лучше явно расставить скобки: (3*x)*(x^2) или (3*x)/(x^2).
  • Не упрощают выражение: перед интегрированием полезно привести подобные члены.

Примеры из жизни: как проверить себя

Если вы получили первообразную, её всегда можно проверить дифференцированием. Производная от ответа должна дать исходную подынтегральную функцию.

  • Для (\frac{3}{4}x^4 + C): производная = (3x^3) – верно.
  • Для (3\ln|x| + C): производная = (3/x) – верно.

Используйте этот приём, чтобы убедиться в правильности решения.


Теперь вы знаете, как вычислить интеграл от «3 x x 2». Воспользуйтесь калькулятором выше, чтобы получить мгновенный ответ с пошаговым разбором, или решите вручную по приведённым правилам.

Часто задаваемые вопросы

Почему в ответе добавляется константа C?
Константа C – произвольная постоянная, так как производная любой константы равна нулю. Первообразная функция определена с точностью до постоянного слагаемого, поэтому в неопределённом интеграле всегда пишут + C.
Что делать, если выражение содержит пробелы, как "3 x x 2"?
Пробелы в калькуляторе обычно игнорируются, но для однозначности лучше использовать знаки умножения: 3*x*x^2 или 3*x^2. Если вы имели в виду деление, запишите 3*x/x^2.
Можно ли вычислить определённый интеграл от 3x·x²?
Да, если задать пределы интегрирования. Например, ∫₀¹ 3x³ dx = [3x⁴/4]₀¹ = 3/4. В калькуляторе укажите нижний и верхний пределы.
Чем отличается неопределённый интеграл от определённого?
Неопределённый интеграл – это множество всех первообразных функции (с константой C). Определённый интеграл – это число, равное площади под графиком функции на заданном отрезке, и вычисляется по формуле Ньютона-Лейбница.