AMKbook.Net Задачи должны иметь решение

Задача №1583

Условие

Найти интеграл \(\displaystyle{\int\frac{x^3-6x^2+11x-5}{(x-2)^4}dx}\).

Решение

Разумеется, можно разложить подынтегральную дробь на элементарные стандартным алгоритмом, однако мне кажется более удобным иной путь. Положив \(\displaystyle{x=t+2}\) получим:

\[ \frac{x^3-6x^2+11x-5}{(x-2)^4} =\frac{(t+2)^3-6(t+2)^2+11(t+2)-5}{t^4} =\frac{t^3-t+1}{t^4} =\frac{1}{t}-\frac{1}{t^3}+\frac{1}{t^4} \]

Вернёмся к исходному интегралу:

\[ \int\frac{x^3-6x^2+11x-5}{(x-2)^4}dx =\left[\begin{aligned} & x=t+2;\\ & dx=dt. \end{aligned}\right]=\\ =\int\left(\frac{1}{t}-\frac{1}{t^3}+\frac{1}{t^4}\right)dt =\ln|x-2|-\frac{1}{2(x-2)^2}+\frac{1}{3(x-2)^3}+C \]

Ответ:

\(\displaystyle{\ln|x-2|-\frac{1}{2(x-2)^2}+\frac{1}{3(x-2)^3}+C}\)

Источники задачи

Задачник №1Берман "Сборник задач по курсу математического анализа"
Глава №6Неопределённый интеграл. Интегральное исчисление
Параграф №3Основные классы интегрируемых функций
Задача №2026