Math ClubMath Club
v1 · padrão canônico

Lição 81 — Antiderivada e integral indefinida

F tal que F'(x) = f(x). Constante de integração C. Tabela de antiderivadas elementares. Linearidade. Verificação por derivação.

Used in: 3.º ano do EM (17 anos) · Equiv. Math II japonês cap. 6 · Equiv. Klasse 12 alemã Integral

xndx=xn+1n+1+C(n1)\int x^n\, dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C \quad (n \neq -1)
Choose your door

Rigorous notation, full derivation, hypotheses

Строгое определение

Первообразная и неопределённый интеграл

"Если FF — первообразная функции ff на интервале II, то наиболее общая первообразная функции ff на II имеет вид F(x)+CF(x) + C, где CC — произвольная константа." — OpenStax Calculus Vol. 1, §4.10

Таблица элементарных первообразных

f(x)∫ f(x) dxxⁿ (n ≠ −1)xⁿ⁺¹/(n+1) + C1/xln|x| + Ceˣ + Caˣ (a > 0, a ≠ 1)aˣ / ln a + Csin x−cos x + Ccos xsin x + Csec²xtan x + Ccsc²x−cot x + C1/(1+x²)arctan x + C1/√(1−x²)arcsin x + C

Таблица элементарных первообразных. Проверить каждую строку дифференцированием результата — должен получиться левый столбец.

Линейность интегрирования

"Правило суммы и правило постоянного множителя для интегрирования показывают, что первообразная любой линейной комбинации функций равна линейной комбинации их первообразных." — APEX Calculus, §5.1

Решённые примеры

Exercise list

36 exercises · 9 with worked solution (25%)

Application 28Understanding 2Modeling 3Challenge 2Proof 1
  1. Ex. 81.1Application

    Вычислить x4dx\int x^4\, dx.

  2. Ex. 81.2Application

    Вычислить x7dx\int x^7\, dx.

  3. Ex. 81.3ApplicationAnswer key

    Вычислить 1x3dx\int \frac{1}{x^3}\, dx.

  4. Ex. 81.4Application

    Вычислить xdx\int \sqrt{x}\, dx.

  5. Ex. 81.5Application

    Вычислить exdx\int e^x\, dx.

  6. Ex. 81.6Application

    Вычислить cosxdx\int \cos x\, dx.

  7. Ex. 81.7Application

    Вычислить sinxdx\int \sin x\, dx.

  8. Ex. 81.8Application

    Вычислить sec2xdx\int \sec^2 x\, dx.

  9. Ex. 81.9Application

    Вычислить (5x23x+2)dx\int (5x^2 - 3x + 2)\, dx.

  10. Ex. 81.10Application

    Вычислить (7x3+2sinxex)dx\int (7x^3 + 2\sin x - e^x)\, dx.

  11. Ex. 81.11ApplicationAnswer key

    Вычислить 1xdx\int \frac{1}{\sqrt{x}}\, dx.

  12. Ex. 81.12Application

    Вычислить 3x2xxdx\int \frac{3x^2 - x}{x}\, dx для x0x \neq 0.

  13. Ex. 81.13Application

    Вычислить (x+1)2dx\int (x+1)^2\, dx (раскрыть перед интегрированием).

  14. Ex. 81.14Application

    Вычислить 4x2dx\int \frac{4}{x^2}\, dx.

  15. Ex. 81.15Application

    Вычислить 1xdx\int \frac{1}{x}\, dx.

  16. Ex. 81.16ApplicationAnswer key

    Вычислить (2ex+3cosx)dx\int (2e^x + 3\cos x)\, dx.

  17. Ex. 81.17Application

    Вычислить x(x+1)dx\int \sqrt{x}(x + 1)\, dx.

  18. Ex. 81.18ApplicationAnswer key

    Вычислить 11+x2dx\int \frac{1}{1+x^2}\, dx.

  19. Ex. 81.19Application

    Вычислить (4x+2excosx)dx\int \left(\frac{4}{x} + 2e^x - \cos x\right) dx.

  20. Ex. 81.20Application

    Вычислить x34x+1x2dx\int \frac{x^3 - 4x + 1}{x^2}\, dx для x>0x > 0.

  21. Ex. 81.21ApplicationAnswer key

    Вычислить tan2xdx\int \tan^2 x\, dx используя тождество tan2x=sec2x1\tan^2 x = \sec^2 x - 1.

  22. Ex. 81.22Modeling

    Мяч бросают вертикально вверх с начальной скоростью 20 м/с с земли. Используя a(t)=9,8 м/с2a(t) = -9{,}8\ \text{м/с}^2 и начальные условия v(0)=20v(0) = 20 и h(0)=0h(0) = 0, найти v(t)v(t) и h(t)h(t), и вычислить максимальную высоту.

  23. Ex. 81.23Modeling

    Инвестиционный портфель имеет темп роста r(t)=800+50tr(t) = 800 + 50t реалов в месяц (где tt — количество месяцев). Зная, что начальная стоимость R$ 5 000, написать V(t)V(t) и вычислить стоимость через 6 месяцев.

  24. Ex. 81.24Understanding

    Какова общая первообразная функции f(x)=x24xf(x) = x^2 - 4x?

  25. Ex. 81.25Understanding

    Какова правильная первообразная функции f(x)=1/xf(x) = 1/x?

  26. Ex. 81.26ApplicationAnswer key

    Найти F(x)F(x) такую, что F(x)=3x25F'(x) = 3x^2 - 5 и F(1)=2F(1) = 2.

  27. Ex. 81.27ApplicationAnswer key

    Найти F(x)F(x) такую, что F(x)=cosxF'(x) = \cos x и F(0)=3F(0) = 3.

  28. Ex. 81.28Application

    Объект имеет скорость v(t)=2t1v(t) = 2t - 1 м/с и начальное положение s(0)=4s(0) = 4 м. Найти s(t)s(t) и вычислить положение при t=3t = 3 с.

  29. Ex. 81.29Application

    Найти F(x)F(x) такую, что F(x)=ex+1F'(x) = e^x + 1 и F(0)=5F(0) = 5.

  30. Ex. 81.30ApplicationAnswer key

    Вычислить (2x+1)2dx\int (2x+1)^2\, dx раскрыв перед интегрированием.

  31. Ex. 81.31ModelingAnswer key

    Автомобиль начинает с покоя (v(0)=0v(0) = 0, s(0)=0s(0) = 0) с ускорением a(t)=6t+12 м/с2a(t) = -6t + 12\ \text{м/с}^2. Найти v(t)v(t) и s(t)s(t), и вычислить положение при t=4t = 4 с.

  32. Ex. 81.32Application

    Вычислить (5sinx3cosx+2)dx\int (5\sin x - 3\cos x + 2)\, dx.

  33. Ex. 81.33Application

    Вычислить cos2xdx\int \cos^2 x\, dx используя тождество cos2x=(1+cos2x)/2\cos^2 x = (1 + \cos 2x)/2.

  34. Ex. 81.34Challenge

    Вычислить x41x2+1dx\int \frac{x^4 - 1}{x^2 + 1}\, dx упростив подынтегральное выражение.

  35. Ex. 81.35Challenge

    Вычислить sin2xdx\int \sin^2 x\, dx используя формулу двойного угла.

  36. Ex. 81.36Proof

    Показать, что на интервале II две первообразные одной и той же функции ff отличаются на константу.

Источники

  • Active Calculus — Boelkins · §4.1 · CC-BY-NC-SA. Физическая мотивация первообразной; связь скорость-положение.
  • APEX Calculus — Hartman et al. · §5.1 · CC-BY-NC. Таблица первообразных, учебные упражнения, линейность.
  • OpenStax Calculus Volume 1 · §4.10 · CC-BY-NC-SA. Следствие теоремы о среднем, начальное условие, распространённые ошибки, упражнения на моделирование.

Updated on 2026-05-06 · Author(s): Clube da Matemática

Found an error? Open an issue on GitHub or submit a PR — open source forever.