§ 2.4

Интегрирование трансцендентных функций

[47/100%]
Показать
LaTeX
Подпараграф
Задача 2.4.1

Найти интеграл.

?
(1)

∫sin⁡xsin⁡3xdx\int \sin x \sin 3 x d x

(2)

∫sin⁡2xcos⁡4xdx\int \sin 2 x \cos 4 x d x

(3)

∫cos⁡xcos⁡4xdx\int \cos x \cos 4 x d x

(4)

∫sin⁡(3x+2)cos⁡(x−1)dx\int \sin (3 x+2) \cos (x-1) d x

(5)

∫sin⁡xsin⁡2xsin⁡3xdx\int \sin x \sin 2 x \sin 3 x d x

(6)

∫cos⁡xcos⁡3xcos⁡5xdx\int \cos x \cos 3 x \cos 5 x d x

(7)

∫sin⁡2xcos⁡(3x+1)dx\int \sin^{2} x \cos (3 x+1) d x;

(8)

∫cos⁡22xcos⁡23xdx\int \cos^{2} 2 x \cos^{2} 3 x d x.

Задача 2.4.2

Найти интеграл.

?
(1)

∫sh⁡xsh⁡7xdx\int \operatorname {sh} x \operatorname {sh} 7 x d x;

(2)

∫sh⁡3xdx\int \operatorname {sh}^{3} x d x

(3)

∫ch⁡xch⁡2xch⁡3xdx\int \operatorname {ch} x \operatorname {ch} 2 x \operatorname {ch} 3 x d x;

(4)

∫dxsh⁡2x+ch⁡2x\int \frac{d x}{\operatorname {sh}^{2} x+\operatorname {ch}^{2} x}.

Задача 2.4.3

Найти интеграл.

?
(1)

∫sin⁡2xcos⁡3xdx\int \frac{\sin 2 x}{\cos^{3} x} d x;

(2)

∫sin⁡3xcos⁡xdx\int \frac{\sin 3 x}{\cos x} d x

(3)

∫cos⁡3xsin⁡5xdx\int \frac{\cos 3 x}{\sin^{5} x} d x;

(4)

∫cos⁡2xsin⁡4xdx\int \frac{\cos^{2} x}{\sin 4 x} d x.

Задача 2.4.4

Найти интеграл.

?
(1)

∫cos⁡3xdx\int \cos^{3} x d x;

(2)

∫sin⁡3xcos⁡4xdx\int \sin^{3} x \cos^{4} x d x;

(3)

∫cos⁡3xsin⁡8xdx\int \cos^{3} x \sin^{8} x d x

(4)

∫cos⁡52xsin⁡72xdx\int \cos^{5} 2 x \sin^{7} 2 x d x;

(5)

∫cos⁡3xcos⁡2xdx\int \cos^{3} x \cos 2 x d x;

(6)

∫cos⁡23xsin⁡xdx\int \cos^{2} 3 x \sin x d x.

Задача 2.4.5

Найти интеграл.

?
(1)

∫ch⁡3xsh⁡xdx\int \operatorname {ch}^{3} x \operatorname {sh} x d x;

(2)

∫sh⁡2xch⁡3xdx\int \operatorname {sh}^{2} x \operatorname {ch}^{3} x d x;

(3)

∫sh⁡4xch⁡x2dx\int \operatorname {sh}^{4} x \operatorname {ch} \frac{x}{2} d x;

(4)

∫sh⁡3xch⁡2xdx\int \operatorname {sh}^{3} x \operatorname {ch} 2 x d x.

Задача 2.4.6

Найти интеграл.

?
(1)

∫sin⁡2xcos⁡2xdx\int \sin^{2} x \cos^{2} x d x;

(2)

∫sin⁡44xdx\int \sin^{4} 4 x d x;

(3)

∫cos⁡63xdx\int \cos^{6} 3 x d x;

(4)

∫sin⁡4xcos⁡6xdx\int \sin^{4} x \cos^{6} x d x.

Задача 2.4.7

Для интегралов Jn,m=∫sin⁡nxcos⁡mxdx,n,m∈NJ_{n, m} = \int \sin^{n} x \cos^{m} x d x, n, m \in \mathbb {N}, доказать рекуррентные формулы

Jn,m=−sin⁡n−1xcos⁡m+1xn+m+n−1n+mJn−2,m,Jn,m=sin⁡n+1xcos⁡m−1xn+m+m−1n+mJn,m−2 \begin{gathered} J_{n, m} = -\frac{\sin ^{n-1} x \cos ^{m+1} x}{n+m}+\frac{n-1}{n+m} J_{n-2, m}, \\ J_{n, m} = \frac{\sin ^{n+1} x \cos ^{m-1} x}{n+m}+\frac{m-1}{n+m} J_{n, m-2}\end{gathered}

и с их помощью вычислить интеграл ∫sin⁡6xcos⁡4xdx\int \sin^{6} x \cos^{4} x d x.

?
Задача 2.4.8

Найти интеграл.

?
(1)

∫sh⁡22xch⁡22xdx\int \operatorname {sh}^{2} 2 x \operatorname {ch}^{2} 2 x d x;

(2)

∫ch⁡4xdx\int \operatorname {ch}^{4} x d x

(3)

∫sh⁡2xch⁡4xdx\int \operatorname {sh}^{2} x \operatorname {ch}^{4} x d x;

(4)

∫sh⁡4x2ch⁡2x2dx\int \operatorname {sh}^{4} \frac{x}{2} \operatorname {ch}^{2} \frac{x}{2} d x.

Задача 2.4.9

Найти интеграл.

?
(1)

∫dxcos⁡3x\int \frac{d x}{\cos^{3} x};

(2)

∫sin⁡4xcos⁡xdx\int \frac{\sin^{4} x}{\cos x} d x;

(3)

∫dxsin⁡2xcos⁡3x\int \frac{d x}{\sin^{2} x \cos^{3} x};

(4)

∫cos⁡4xsin⁡3xdx\int \frac{\cos^{4} x}{\sin^{3} x} d x.

Задача 2.4.10

Найти интеграл.

?
(1)

∫dxsh⁡xch⁡2x\int \frac{d x}{\operatorname {sh} x \operatorname {ch}^{2} x};

(2)

∫dxsh⁡3xch⁡2x\int \frac{d x}{\operatorname {sh}^{3} x \operatorname {ch}^{2} x};

(3)

∫dxch⁡5x\int \frac{d x}{\operatorname {ch}^{5} x};

(4)

∫sh⁡4xch⁡3xdx\int \frac{\operatorname {sh}^{4} x}{\operatorname {ch}^{3} x} d x.

Задача 2.4.11

Найти интеграл.

?
(1)

∫cos⁡3xsin⁡5xdx\int \frac{\cos^{3} x}{\sin^{5} x} d x;

(2)

∫cos⁡5xsin⁡3xdx\int \frac{\cos^{5} x}{\sin^{3} x} d x;

(3)

∫dxsin⁡xcos⁡3x\int \frac{d x}{\sin x \cos^{3} x};

(4)

∫dxsin⁡2xcos⁡4x\int \frac{d x}{\sin^{2} \frac{x}{\cos^{4} x}};

(5)

∫dxsin⁡4x\int \frac{d x}{\sin^{4} x};

(6)

∫sin⁡4xcos⁡10xdx\int \frac{\sin^{4} x}{\cos^{10} x} d x;

(7)

∫tg⁡5xdx\int \operatorname {tg}^{5} x d x;

(8)

∫tg⁡6xdx\int \operatorname {tg}^{6} x d x.

Задача 2.4.12

Найти интеграл.

?
(1)

∫sh⁡4xch⁡6xdx\int \frac{\operatorname {sh}^{4} x}{\operatorname {ch}^{6} x} d x;

(2)

∫ch⁡5xsh⁡xdx\int \frac{\operatorname {ch}^{5} x}{\operatorname {sh} x} d x;

(3)

∫dx(1+ch⁡x)2\int \frac{d x}{(1+\operatorname {ch} x)^{2}};

(4)

∫dxsh⁡4xch⁡2x\int \frac{d x}{\operatorname {sh}^{4} x \operatorname {ch}^{2} x};

(5)

∫th⁡3xdx\int \operatorname {th}^{3} x d x;

(6)

∫th⁡4xdx\int \operatorname {th}^{4} x d x.

Задача 2.4.13

Найти интеграл.

?
(1)

∫sin⁡xdx(3cos⁡x−1)3\int \frac{\sin x d x}{(3 \cos x-1)^{3}};

(2)

∫dxsin⁡x(1+cos⁡x)\int \frac{d x}{\sin x(1+\cos x)}

(3)

∫sin⁡x+sin⁡3xcos⁡2xdx\int \frac{\sin x+\sin^{3} x}{\cos 2 x} d x;

(4)

∫2sin⁡3x+cos⁡2xsin⁡2xsin⁡4x+3cos⁡2xdx\int \frac{2 \sin^{3} x+\cos^{2} x \sin 2 x}{\sin^{4} x+3 \cos^{2} x} d x;

(5)

∫sh⁡2x+4sh⁡xch⁡2x−3ch⁡xdx\int \frac{\operatorname {sh} 2 x+4 \operatorname {sh} x}{\operatorname {ch}^{2} x-3 \operatorname {ch} x} d x;

(6)

∫sh⁡2x+3sh⁡xch⁡2x+2ch⁡2(x/2)dx\int \frac{\operatorname {sh} 2 x+3 \operatorname {sh} x}{\operatorname {ch}^{2} x+2 \operatorname {ch}^{2}(x / 2)} d x.

Задача 2.4.14

Найти интеграл.

?
(1)

∫cos⁡xdxsin⁡2x−6sin⁡x+5\int \frac{\cos x d x}{\sin^{2} x-6 \sin x+5};

(2)

∫sin⁡2xdx3+4sin⁡2x\int \frac{\sin 2 x d x}{3+4 \sin^{2} x};

(3)

∫cos⁡5x+cos⁡3xsin⁡4x+sin⁡2xdx\int \frac{\cos^{5} x+\cos^{3} x}{\sin^{4} x+\sin^{2} x} d x;

(4)

∫cos⁡x−cos⁡3x1−sin⁡4xdx\int \frac{\cos x-\cos 3 x}{1-\sin^{4} x} d x;

(5)

∫dxch⁡3x+3ch⁡x\int \frac{d x}{\operatorname {ch}^{3} x+3 \operatorname {ch} x};

(6)

∫sh⁡2xdx(sh⁡x+1)(ch⁡2x−sh⁡x)\int \frac{\operatorname {sh} 2 x d x}{(\operatorname {sh} x+1)\left(\operatorname {ch}^{2} x-\operatorname {sh} x\right)}.

Задача 2.4.15

Найти интеграл.

?
(1)

∫tg⁡xdxtg⁡x−3\int \frac{\operatorname {tg} x d x}{\operatorname {tg} x-3};

(2)

∫cos⁡x−sin⁡xcos⁡x+sin⁡xdx\int \frac{\cos x-\sin x}{\cos x+\sin x} d x;

(3)

∫sin⁡x−a2sin⁡x+a2dx\int \frac{\sin \frac{x-a}{2}}{\sin \frac{x+a}{2}} d x;

(4)

∫a1cos⁡x+b1sin⁡xacos⁡x+bsin⁡xdx,a2+b2≠0\int \frac{a_{1} \cos x+b_{1} \sin x}{a \cos x+b \sin x} d x, a^{2}+b^{2} \neq 0;

(5)

∫4ch⁡x−3sh⁡x2ch⁡x−sh⁡xdx\int \frac{4 \operatorname {ch} x-3 \operatorname {sh} x}{2 \operatorname {ch} x-\operatorname {sh} x} d x;

(6)

∫dx1−th⁡x\int \frac{d x}{1-\operatorname {th} x};

(7)

∫a1ch⁡x+b1sh⁡xach⁡x+bsh⁡xdx,a2+b2≠0\int \frac{a_{1} \operatorname {ch} x+b_{1} \operatorname {sh} x}{a \operatorname {ch} x+b \operatorname {sh} x} d x, a^{2}+b^{2} \neq 0.

Задача 2.4.16

Найти интеграл.

?
(1)

∫dx2cos⁡2x+sin⁡xcos⁡x+sin⁡2x\int \frac{d x}{2 \cos^{2} x+\sin x \cos x+\sin^{2} x};

(2)

∫dxcos⁡2x−sin⁡2x\int \frac{d x}{\cos 2 x-\sin 2 x}

(3)

∫dx4cos⁡2x−2sin⁡2x+sin⁡2x\int \frac{d x}{4 \cos^{2} x-2 \sin 2 x+\sin^{2} x};

(4)

∫dx5+cos⁡2x,∣x∣<π2\int \frac{d x}{5+\cos^{2} x},\left|x\right| < \frac{\pi }{2};

(5)

∫dx2+3sin⁡2x−4cos⁡2x\int \frac{d x}{2+3 \sin 2 x-4 \cos^{2} x};

(6)

∫dxacos⁡2x+bsin⁡dx+csin⁡2x2x,c>0\int \frac{d x}{a \cos^{2} x+b \sin } \frac{d x+c \sin^{2} x}{2 x}, c > 0;

(7)

∫dx3sh⁡2x−7sh⁡xch⁡x+3ch⁡2x\int \frac{d x}{3 \operatorname {sh}^{2} x-7 \operatorname {sh} x \operatorname {ch} x+3 \operatorname {ch}^{2} x};

(8)

∫dx10ch⁡2x−2sh⁡2x−1\int \frac{d x}{10 \operatorname {ch}^{2} x-2 \operatorname {sh} 2 x-1};

(9)

∫dx4+3sh⁡2x\int \frac{d x}{4+3 \operatorname {sh}^{2} x};

(10)

∫dx1−6sh⁡2x−37ch⁡x\int \frac{d x}{1-6 \operatorname {sh} 2 x-37 \operatorname {ch} x}.

Задача 2.4.17

Найти интеграл.

?
(1)

∫dxtg⁡2x+4tg⁡x\int \frac{d x}{\operatorname {tg}^{2} x+4 \operatorname {tg} x};

(2)

∫th⁡xdx(th⁡x+2)2\int \frac{\operatorname {th} x d x}{(\operatorname {th} x+2)^{2}}.

Задача 2.4.18

Найти интеграл.

?
(1)

∫1+tg⁡xsin⁡2xdx\int \frac{1+\operatorname {tg} x}{\sin 2 x} d x;

(2)

∫cos⁡xdxsin⁡3x+cos⁡3x\int \frac{\cos x d x}{\sin^{3} x+\cos^{3} x};

(3)

∫sin⁡2xdxsin⁡4x+cos⁡4x\int \frac{\sin 2 x d x}{\sin^{4} x+\cos^{4} x};

(4)

∫dxsin⁡4x+cos⁡4x\int \frac{d x}{\sin^{4} x+\cos^{4} x};

(5)

∫cos⁡2xdx(a2sin⁡2x+b2cos⁡2x)2,a2+b2≠0\int \frac{\cos^{2} x d x}{\left(a^{2} \sin^{2} x+b^{2} \cos^{2} x\right)^{2}}, a^{2}+b^{2} \neq 0;

(6)

∫dxsin⁡6x+cos⁡6x\int \frac{d x}{\sin^{6} x+\cos^{6} x};

(7)

∫sh⁡2xdx1−sh⁡2x\int \frac{\operatorname {sh}^{2} x d x}{1-\operatorname {sh}^{2} x};

(8)

∫ch⁡2xdxsh⁡4x+ch⁡4x\int \frac{\operatorname {ch} 2 x d x}{\operatorname {sh}^{4} x+\operatorname {ch}^{4} x};

(9)

∫sh⁡2xdx1+sh⁡4x\int \frac{\operatorname {sh} 2 x d x}{1+\operatorname {sh}^{4} x};

(10)

∫dx(ch⁡2x+ch⁡2x)2\int \frac{d x}{\left(\operatorname {ch} 2 x+\operatorname {ch}^{2} x\right)^{2}}.

Задача 2.4.19

Найти интеграл.

?
(1)

∫dxsin⁡x+cos⁡x\int \frac{d x}{\sin x+\cos x};

(2)

∫dx3cos⁡x+sin⁡x\int \frac{d x}{\sqrt{3} \cos x+\sin x};

(3)

∫dxsh⁡x+2ch⁡x\int \frac{d x}{\operatorname {sh} x+2 \operatorname {ch} x};

(4)

∫dx2sh⁡x−ch⁡x\int \frac{d x}{2 \operatorname {sh} x-\operatorname {ch} x};

(5)

∫dxach⁡x+bsh⁡x,a>0\int \frac{d x}{a \operatorname {ch} x+b \operatorname {sh} x}, a > 0;

(6)

∫dxacos⁡x+bsin⁡x,a2+b2≠0\int \frac{d x}{a \cos x+b \sin x}, a^{2}+b^{2} \neq 0.

Задача 2.4.20

Для интеграла Jn=∫dx(asin⁡x+bcos⁡x)n,a2+b2≠0,n∈NJ_{n} = \int \frac{d x}{(a \sin x+b \cos x)^{n}}, a^{2}+b^{2} \neq 0, n \in \mathbb {N}, доказать рекуррентную формулу

Jn=1(n−1)(a2+b2)(asin⁡x−bcos⁡x(asin⁡x+bcos⁡x)n−1+(n−2)Jn−2),n>1 J_{n} = \frac{1}{(n-1)\left(a^{2}+b^{2}\right)}\left(\frac{a \sin x-b \cos x}{(a \sin x+b \cos x)^{n-1}}+(n-2) J_{n-2}\right), \quad n > 1

и с ее помощью найти интеграл ∫dx(2cos⁡x+sin⁡x)3\int \frac{d x}{(2 \cos x+\sin x)^{3}}.

?
Задача 2.4.21

Найти:

?
(1)

∫dx1+4cos⁡x\int \frac{d x}{1+4 \cos x};

(2)

∫dx4+cos⁡x\int \frac{d x}{4+\cos x};

(3)

∫dx4−sin⁡x\int \frac{d x}{4-\sin x};

(4)

∫dx6−5sin⁡x+sin⁡2x\int \frac{d x}{6-5 \sin x+\sin^{2} x};

(5)

∫dx1+10ch⁡x\int \frac{d x}{1+10 \operatorname {ch} x}

(6)

∫dx2sh⁡2x+5sh⁡x+2\int \frac{d x}{2 \operatorname {sh}^{2} x+5 \operatorname {sh} x+2};

(7)

∫dxbsh⁡x+c,c>0\int \frac{d x}{b \operatorname {sh} x+c}, c > 0;

(8)

∫dxacos⁡x+c,a>0\int \frac{d x}{a \cos x+c}, a > 0.

Задача 2.4.22

Для интеграла Jn=∫dx(acos⁡x+c)n,∣a∣≠∣c∣,n∈NJ_{n} = \int \frac{d x}{(a \cos x+c)^{n}},\left|a\right| \neq \left|c\right|, n \in \mathbb {N}, доказать рекуррентную формулу

Jˉn=1(n−1)(a2−c2)(asin⁡x(acos⁡x+c)n−1−−(2n−3)cJn−1+(n−2)Jn−2),n>1 \begin{aligned} & \bar{J}_{n} = \frac{1}{(n-1)\left(a^{2}-c^{2}\right)}\left(\frac{a \sin x}{(a \cos x+c)^{n-1}}-\right. \\ & \left.\quad -(2 n-3) c J_{n-1}+(n-2) J_{n-2}\right), \quad n > 1 \end{aligned}

и с ее помощью вычислить интегралы:

?
(1)

∫dx(1+εcos⁡x)2,0<ε<1\int \frac{d x}{(1+\varepsilon \cos x)^{2}}, 0 < \varepsilon < 1;

(2)

∫dx(1+εcos⁡x)3,ε>1\int \frac{d x}{(1+\varepsilon \cos x)^{3}}, \varepsilon > 1.

Задача 2.4.23

Найти интеграл:

?
(1)

∫dxcos⁡x+sin⁡x+1\int \frac{d x}{\cos x+\sin x+1};

(2)

∫dx4cos⁡x−3sin⁡x−5\int \frac{d x}{4 \cos x-3} \sin x-5;

(3)

∫dx3cos⁡x+sin⁡x+5\int \frac{d x}{3 \cos x+\sin x+5}

(4)

∫dx7cos⁡x−4sin⁡x+8\int \frac{d x}{7 \cos x-4 \sin x+8}

(5)

∫dxch⁡x+sh⁡x+2\int \frac{d x}{\operatorname {ch} x+\operatorname {sh} x+2};

(6)

∫dx3ch⁡x+5sh⁡x+3\int \frac{d x}{3 \operatorname {ch} x+5 \operatorname {sh} x+3}

(7)

∫dxach⁡x+bsh⁡x+c,c2>a2−b2\int \frac{d x}{a \operatorname {ch} x+b \operatorname {sh} x+c}, c^{2} > a^{2}-b^{2};

(8)

∫dxacos⁡x+bsin⁡x+c,c>a2+b2>0\int \frac{d x}{a \cos x+b \sin x+c}, c > \sqrt{a^{2}+b^{2}} > 0.

Задача 2.4.24

Найти значения A,B,CA, B, C, при которых верно равенство ∫a1cos⁡x+b1sin⁡x+c1acos⁡x+bsin⁡x+cdx=Ax+Bln⁡∣acos⁡x+bsin⁡x+c∣+C∫dxacos⁡x+bsin⁡x+c,a2+b2≠0\int \frac{a_{1} \cos x+b_{1} \sin x+c_{1}}{a \cos x+b \sin x+c} d x = A x+B \ln \left|a \cos x+b \sin x+c\right|+C \int \frac{d x}{a \cos x+b \sin x+c}, \quad a^{2}+b^{2} \neq 0

?
Задача 2.4.25

Найти интеграл.

?
(1)

∫1−sin⁡x+cos⁡x1+sin⁡x−cos⁡xdx\int \frac{1-\sin x+\cos x}{1+\sin x-\cos x} d x;

(2)

∫sin⁡xdxcos⁡x+sin⁡x+2\int \frac{\sin x d x}{\cos x+\sin x+\sqrt{2}}

(3)

∫cos⁡x+2sin⁡x4cos⁡x+3sin⁡x−2dx\int \frac{\cos x+2 \sin x}{4 \cos x+3 \sin x-2} d x;

(4)

∫2cos⁡x+sin⁡x−32cos⁡x−sin⁡x−3dx\int \frac{2 \cos x+\sin x-3}{2 \cos x-\sin x-3} d x;

(5)

∫1−cos⁡(x−a)1−cos⁡(x+a)dx\int \frac{1-\cos (x-a)}{1-\cos (x+a)} d x;

(6)

∫sh⁡x+2ch⁡x2sh⁡x−ch⁡x−1dx\int \frac{\operatorname {sh} x+2 \operatorname {ch} x}{2 \operatorname {sh} x-\operatorname {ch} x-1} d x;

(7)

∫ch⁡x+2sh⁡x+34ch⁡x+5sh⁡x+6dx\int \frac{\operatorname {ch} x+2 \operatorname {sh} x+3}{4 \operatorname {ch} x+5 \operatorname {sh} x+6} d x.

Задача 2.4.26

Найти интеграл.

?
(1)

∫sin⁡2x2cos⁡x+sin⁡xdx\int \frac{\sin^{2} x}{2 \cos x+\sin x} d x;

(2)

∫1−2sin⁡2x+2cos⁡2xsin⁡x+cos⁡xdx\int \frac{1-2 \sin 2 x+2 \cos^{2} x}{\sin x+\cos x} d x;

(3)

∫2cos⁡2x−sin⁡xcos⁡x+sin⁡2xsin⁡x+2cos⁡xdx\int \frac{2 \cos^{2} x-\sin x \cos x+\sin^{2} x}{\sin x+2 \cos x} d x;

(4)

∫a1cos⁡2x+b1cos⁡xsin⁡x+c1sin⁡2xacos⁡x+bsin⁡xdx,a2+b2≠0\int \frac{a_{1} \cos^{2} x+b_{1} \cos x \sin x+c_{1} \sin^{2} x}{a \cos x+b \sin x} d x, a^{2}+b^{2} \neq 0;

(5)

∫sh⁡2x5sh⁡x+3ch⁡xdx\int \frac{\operatorname {sh} 2 x}{5 \operatorname {sh} x+3 \operatorname {ch} x} d x;

(6)

∫ch⁡2x3sh⁡x+5ch⁡xdx\int \frac{\operatorname {ch} 2 x}{3 \operatorname {sh} x+5 \operatorname {ch} x} d x.

Задача 2.4.27

Найти интеграл.

?
(1)

∫cos⁡x−2sin⁡x3sin⁡2x+4cos⁡2xdx\int \frac{\cos x-2 \sin x}{3 \sin^{2} x+4 \cos^{2} x} d x;

(2)

∫2sin⁡x−cos⁡x(3sin⁡x+4cos⁡x)2dx\int \frac{2 \sin x-\cos x}{(3 \sin x+4 \cos x)^{2}} d x;

(3)

∫a1cos⁡x+b1sin⁡xacos⁡2x+bsin⁡2xdx,b>a>0\int \frac{a_{1} \cos x+b_{1} \sin x}{a \cos^{2} x+b \sin^{2} x} d x, b > a > 0;

(4)

∫a1cos⁡x+b1sin⁡x(acos⁡x+bsin⁡x)2dx,a2+b2≠0\int \frac{a_{1} \cos x+b_{1} \sin x}{(a \cos x+b \sin x)^{2}} d x, a^{2}+b^{2} \neq 0;

(5)

∫2sh⁡x−ch⁡x3sh⁡2x+4ch⁡2xdx\int \frac{2 \operatorname {sh} x-\operatorname {ch} x}{3 \operatorname {sh}^{2} x+4 \operatorname {ch}^{2} x} d x;

(6)

∫2sh⁡x+ch⁡x(3sh⁡x+4ch⁡x)2dx\int \frac{2 \operatorname {sh} x+\operatorname {ch} x}{(3 \operatorname {sh} x+4 \operatorname {ch} x)^{2}} d x.

Задача 2.4.28

Найти значения AA и BB, при которых верно равенство ∫(a1cos⁡x+b1sin⁡x)dxacos⁡2x+2bcos⁡xsin⁡x+csin⁡2x=A∫dt1k1t12+λ1+B∫dt2k2t22+λ2\int \frac{\left(a_{1} \cos x+b_{1} \sin x\right) d x}{a \cos^{2} x+2 b \cos x \sin x+c \sin^{2} x} = A \int \frac{d t_{1}}{k_{1} t_{1}^{2}+\lambda_{1}}+B \int \frac{d t_{2}}{k_{2} t_{2}^{2}+\lambda_{2}}; здесь b≠0,a≠c,λ1,λ2b \neq 0, a \neq c, \lambda_{1}, \lambda_{2} — корни уравнения

(λ−a)(λ−c)=b2ti=(c−λi)sin⁡x+bcos⁡x,ki=1/(c−λi),i=1,2. \begin{gathered} (\lambda -a)(\lambda -c) = b^{2} \\ t_{i} = \left(c-\lambda _{i}\right) \sin x+b \cos x, k_{i} = 1 /\left(c-\lambda _{i}\right), \quad i = 1,2.\end{gathered}
?
Задача 2.4.29

Найти интеграл.

?
(1)

∫(cos⁡x+sin⁡x)dx5cos⁡2x−2sin⁡2x+2sin⁡2x\int \frac{(\cos x+\sin x) d x}{5 \cos^{2} x-2 \sin 2 x+2 \sin^{2} x};

(2)

∫sin⁡x−2cos⁡x1+2sin⁡2xdx\int \frac{\sin x-2 \cos x}{1+2 \sin 2 x} d x.

Задача 2.4.30

Найти интеграл.

?
(1)

∫(1+sin⁡x)dxsin⁡2x+2sin⁡x\int \frac{(1+\sin x) d x}{\sin 2 x+2 \sin x};

(2)

∫dxsin⁡2x+4sin⁡x−4sin⁡2x\int \frac{d x}{\sin 2 x+4 \sin x-4 \sin^{2} x};

(3)

∫sin⁡xdx(1−cos⁡x+sin⁡x)2\int \frac{\sin x d x}{(1-\cos x+\sin x)^{2}};

(4)

∫2sin⁡x−sin⁡2xsin⁡3x+(1−cos⁡x)3dx\int \frac{2 \sin x-\sin 2 x}{\sin^{3} x+(1-\cos x)^{3}} d x;

(5)

∫ch⁡x+2sh⁡x−1sh⁡x(ch⁡x−3sh⁡x−1)dx\int \frac{\operatorname {ch} x+2 \operatorname {sh} x-1}{\operatorname {sh} x(\operatorname {ch} x-3 \operatorname {sh} x-1)} d x;

(6)

∫sh⁡2x−2sh⁡xsh⁡6(x/2)−sh⁡3xdx\int \frac{\operatorname {sh} 2 x-2 \operatorname {sh} x}{\operatorname {sh}^{6}(x / 2)-\operatorname {sh}^{3} x} d x.

Задача 2.4.31

Найти интеграл.

?
(1)

∫sin⁡5xcos⁡x3dx\int \sin^{5} x \sqrt[3]{\cos x} d x;

(2)

∫cos⁡3xsin⁡x5dx\int \frac{\cos^{3} x}{\sqrt[5]{\sin x}} d x

(3)

∫sin⁡3xcos⁡xcos⁡x3dx\int \frac{\sin^{3} x}{\cos x \sqrt[3]{\cos x}} d x;

(4)

∫dxcos⁡xsin⁡2x3dx\int \frac{d x}{\cos x \sqrt[3]{\sin^{2} x}} d x;

(5)

∫ch⁡3xsh⁡2x3dx\int \operatorname {ch}^{3} x \sqrt[3]{\operatorname {sh}^{2} x} d x;

(6)

∫sh⁡3xch⁡2x3dx\int \frac{\operatorname {sh}^{3} x}{\sqrt[3]{\operatorname {ch}^{2} x}} d x.

Задача 2.4.32

Найти интеграл.

?
(1)

∫dxcos⁡3xsin⁡2x\int \frac{d x}{\cos^{3} x \sqrt{\sin 2 x}};

(2)

∫dxcos⁡xsin⁡32x\int \frac{d x}{\cos x \sqrt{\sin^{3} 2 x}};

(3)

∫tg⁡xdx\int \sqrt{\operatorname {tg} x} d x;

(4)

∫tg⁡3xdx\int \sqrt{\operatorname {tg}^{3} x} d x;

(5)

∫th⁡2x3ch⁡4xdx\int \frac{\sqrt[3]{\operatorname {th}^{2} x}}{\operatorname {ch}^{4} x} d x;

(6)

∫th⁡xdx\int \sqrt{\operatorname {th} x} d x.

Задача 2.4.33

Найти интеграл.

?
(1)

∫(cos⁡((x+φ)/2))n−1(sin⁡((x−φ)/2))n+1dx,n∈N,φ≠2k+12π,k∈Z\int \frac{(\cos ((x+\varphi ) / 2))^{n-1}}{(\sin ((x-\varphi ) / 2))^{n+1}} d x, n \in \mathbb {N}, \varphi \neq \frac{2 k+1}{2} \pi , k \in \mathbb {Z};

(2)

∫(ch⁡((x−φ)/2))n−1(sh⁡((x+φ)/2))n+1dx,n∈N\int \frac{(\operatorname {ch}((x-\varphi ) / 2))^{n-1}}{(\operatorname {sh}((x+\varphi ) / 2))^{n+1}} d x, n \in \mathbb {N}.

Задача 2.4.34

Для интеграла Jn=∫(sin⁡((x−a)/2)sin⁡((x+a)/2))ndx,n=0,1,2,…J_{n} = \int \left(\frac{\sin ((x-a) / 2)}{\sin ((x+a) / 2)}\right)^{n} d x, \quad n = 0,1,2, \ldots, доказать рекуррентную формулу

Jˉn=2sin⁡an−1(sin⁡((x−a)/2)sin⁡((x+a)/2))n−1+2cos⁡aJn−1−Jn−2,n>1 \bar{J}_{n} = \frac{2 \sin a}{n-1}\left(\frac{\sin ((x-a) / 2)}{\sin ((x+a) / 2)}\right)^{n-1}+2 \cos a J_{n-1}-J_{n-2}, \quad n > 1

и с ее помощью вычислить интеграл J3J_{3}.

?
Задача 2.4.35

Найти интеграл.

?
(1)

∫ex+e3x1−e2x+e4xdx\int \frac{e^{x}+e^{3 x}}{1-e^{2 x}+e^{4 x}} d x;

(2)

∫dx2−ex−e2x\int \frac{d x}{2-e^{x}-e^{2 x}};

(3)

∫dx1+ex+e2x+e3x\int \frac{d x}{1+e^{x}+e^{2 x}+e^{3 x}}

(4)

∫dx(ex−1)4\int \frac{d x}{\left(e^{x}-1\right)^{4}};

(5)

∫dx(ex−1+1)2−(ex+1+1)2\int \frac{d x}{\left(e^{x-1}+1\right)^{2}-\left(e^{x+1}+1\right)^{2}}

(6)

∫dx1+ex+e2x\int \frac{d x}{\sqrt{1+e^{x}+e^{2 x}}};

(7)

∫e2x+4ex−1dx\int \sqrt{e^{2 x}+4 e^{x}-1} d x;

(8)

∫dx1+ex+1−ex\int \frac{d x}{\sqrt{1+e^{x}}+\sqrt{1-e^{x}}}.

Задача 2.4.36

Найти интеграл.

?
(1)

∫(x3+x)e−x2dx\int \left(x^{3}+x\right) e^{-x^{2}} d x;

(2)

∫x+sh⁡xch⁡x−sh⁡xdx\int \frac{x+\operatorname {sh} x}{\operatorname {ch} x-\operatorname {sh} x} d x;

(3)

∫xdxsin⁡2x\int \frac{x d x}{\sin^{2} x};

(4)

∫x1+sin⁡x\int \frac{x}{1+\sin x};

(5)

∫xsin⁡xcos⁡2xdx\int x \sin x \cos 2 x d x

(6)

∫(sin⁡x−x)3dx\int (\sin x-x)^{3} d x

(7)

∫x2exsin⁡xdx\int x^{2} e^{x} \sin x d x;

(8)

∫eaxsin⁡3bxdx,a2+b2≠0\int e^{a x} \sin^{3} b x d x, a^{2}+b^{2} \neq 0.

Задача 2.4.37

Найти интеграл.

?
(1)

∫ln⁡(1−x+x2)x2dx\int \frac{\ln \left(1-x+x^{2}\right)}{x^{2}} d x;

(2)

∫exln⁡(1+e−x)dx\int e^{x} \ln \left(1+e^{-x}\right) d x;

(3)

∫ln⁡(x+1+x−1)dx\int \ln (\sqrt{x+1}+\sqrt{x-1}) d x;

(4)

∫(xln⁡x)2xdx\int \frac{(x \ln x)^{2}}{\sqrt{x}} d x.

Задача 2.4.38

Найти интеграл.

?
(1)

∫arctg⁡1x−1dx\int \operatorname {arctg} \frac{1}{x-1} d x;

(2)

∫xarctg⁡(x+1)dx\int x \operatorname {arctg}(x+1) d x;

(3)

∫xarccos⁡(5x−2)dx\int x \arccos (5 x-2) d x;

(4)

∫x7arctg⁡xdx\int x^{7} \operatorname {arctg} x d x

Задача 2.4.39

Найти интеграл.

?
(1)

∫arcsin⁡xdx\int \arcsin \sqrt{x} d x;

(2)

∫xarctg⁡xdx\int \sqrt{x} \operatorname {arctg} \sqrt{x} d x;

(3)

∫x1−x2arccos⁡xdx\int x \sqrt{1-x^{2}} \arccos x d x;

(4)

∫xarctg⁡x1+x2dx\int \frac{x \operatorname {arctg} x}{\sqrt{1+x^{2}}} d x.

Задача 2.4.40

Найти интеграл.

?
(1)

∫e−xarcsin⁡exdx\int e^{-x} \arcsin e^{x} d x;

(2)

∫earcsin⁡xdx;\int e^{\arcsin x} d x ;

(3)

∫(2x+1)earctg⁡xdx\int (2 x+1) e^{\operatorname {arctg} x} d x;

(4)

∫x(1+x2)−3/2earctg⁡xdx\int x\left(1+x^{2}\right)^{-3 / 2} e^{\operatorname {arctg} x} d x.

Задача 2.4.41

Найти интеграл.

?
(1)

∫xcos⁡x−sin⁡xx2dx\int \frac{x \cos x-\sin x}{x^{2}} d x;

(2)

∫sin⁡x−cos⁡xsin⁡2xexdx\int \frac{\sin x-\cos x}{\sin^{2} x} e^{x} d x;

(3)

∫ln⁡x−1ln⁡2xdx\int \frac{\ln x-1}{\ln^{2} x} d x;

(4)

∫ln⁡xdx(ln⁡x+1)2\int \frac{\ln x d x}{(\ln x+1)^{2}};

(5)

∫(1−2x)2exdx\int \left(1-\frac{2}{x}\right)^{2} e^{x} d x;

(6)

∫(x−1x2+1)2exdx\int \left(\frac{x-1}{x^{2}+1}\right)^{2} e^{x} d x;

(7)

∫x3+2x2+3x+3x4e−xdx\int \frac{x^{3}+2 x^{2}+3 x+3}{x^{4}} e^{-x} d x;

(8)

∫x3+2x2−2x−2x2(1+x)2exdx\int \frac{x^{3}+2 x^{2}-2 x-2}{x^{2}(1+x)^{2}} e^{x} d x.

Задача 2.4.42

При каком условии интеграл Jn=∫(∑k=0nakxk)exdxJ_{n} = \int \left(\sum_{k = 0}^{n} \frac{a_{k}}{x^{k}}\right) e^{x} d x, где aka_{k} — постоянные, является элементарной функциейГ

?
Задача 2.4.43

Выразить через интегральный логарифм li⁡(x)\operatorname {li}(x) и элементарные функции интеграл:

?
(1)

∫exxdx,x<0\int \frac{e^{x}}{x} d x, x < 0;

(2)

∫1−xxe−xdx,x>0\int \frac{1-x}{x} e^{-x} d x, x > 0;

(3)

∫e2xdxx2−3x−2,x<1\int \frac{e^{2 x} d x}{x^{2}-3 x-2}, x < 1;

(4)

∫e3xx3dx,x<0\int \frac{e^{3 x}}{x^{3}} d x, x < 0

(5)

∫exln⁡∣x∣dx,x<0\int e^{x} \ln \left|x\right| d x, x < 0;

(6)

∫dxln⁡3x,x<1\int \frac{d x}{\ln^{3} x}, x < 1

(7)

∫x100dxln⁡x,x<1\int \frac{x^{100} d x}{\ln x}, x < 1;

(8)

∫xln⁡4xdx(ln⁡x−2)2,x<e2\int \frac{x \ln^{4} x d x}{(\ln x-2)^{2}}, x < e^{2}.

Задача 2.4.44

Выразить через интегральный синус Si(x)\mathrm{Si}(x) и элементарные функции интеграл:

?
(1)

∫xsin⁡x−cos⁡xx2dx\int \frac{x \sin x-\cos x}{x^{2}} d x;

(2)

∫sin⁡3xx3dx\int \frac{\sin 3 x}{x^{3}} d x

(3)

∫sin⁡x2xdx\int \frac{\sin x^{2}}{x} d x;

(4)

∫sin⁡2xxdx\int \frac{\sin^{2} x}{x} d x.

Задача 2.4.45

Выразить через интеграл вероятностей Φ0(x)\Phi_{0}(x) и элементарные функции интеграл:

?
(1)

∫e−(2x2+2x+1)dx\int e^{-\left(2 x^{2}+2 x+1\right)} d x;

(2)

∫e−(ax2+2bx+c)dx,a>0\int e^{-\left(a x^{2}+2 b x+c\right)} d x, a > 0;

(3)

∫x2e−x2dx;\int x^{2} e^{-x^{2}} d x ;

(4)

∫e−x2x2dx\int \frac{e^{-x^{2}}}{x^{2}} d x;

(5)

∫(1−1x2)e−(x2+1/x2)/2dx\int \left(1-\frac{1}{x^{2}}\right) e^{-\left(x^{2}+1 / x^{2}\right) / 2} d x;

(6)

∫e−(x2+1/x2)dx\int e^{-\left(x^{2}+1 / x^{2}\right)} d x.

Задача 2.4.46

Выразить через F(x;k)F(x ; k) и E(x;k)E(x ; k), т. е. через эллиптические интегралы первого и второго рода в форме Лежандра (§ 3), и через элементарные функции интеграл:

?
(1)

∫dx7+cos⁡2x\int \frac{d x}{\sqrt{7+\cos 2 x}};

(2)

∫1+cos⁡2x17+8cos⁡2xdx\int \frac{1+\cos 2 x}{\sqrt{17+8 \cos 2 x}} d x;

(3)

∫dxcos⁡2x\int \frac{d x}{\sqrt{\cos 2 x}};

(4)

∫dx1−2cos⁡x\int \frac{d x}{\sqrt{1-2 \cos x}}.

Задача 2.4.47

Выразить через функции Si⁡(x),li⁡(x),Φ0(x)\operatorname {Si}(x), \operatorname {li}(x), \Phi_{0}(x) и элементарные функции интеграл:

?
(1)

∫sin⁡xSi⁡(x)dx\int \sin x \operatorname {Si}(x) d x;

(2)

∫li⁡(x)dx\int \operatorname {li}(x) d x;

(3)

∫Φ0(x)dx\int \Phi_{0}(x) d x;

(4)

∫xSi⁡(x)dx\int x \operatorname {Si}(x) d x;

(5)

∫Si(ax)Si⁡(bx)dx,ab≠0\int \mathrm{Si}(a x) \operatorname {Si}(b x) d x, a b \neq 0;

(6)

∫xΦ0(x)dx\int x \Phi_{0}(x) d x;

(7)

∫e−x2/2Φ0(x)dx\int \frac{e^{-x^{2} / 2}}{\Phi_{0}(x)} d x;

(8)

∫e−x2/2Φ0(x)dx\int e^{-x^{2} / 2} \Phi_{0}(x) d x;

(9)

∫xex2/2Φ0(x)dx;\int x e^{x^{2} / 2} \Phi_{0}(x) d x ;

(10)

∫xe−x2/2Φ0(x)dx\int x e^{-x^{2} / 2} \Phi_{0}(x) d x;

(11)

∫Φ02(x)dx\int \Phi_{0}^{2}(x) d x;

(12)

∫e−x2/2Φ0(x)dxx2\int \frac{e^{-x^{2} / 2} \Phi_{0}(x) d x}{x^{2}};

(13)

∫ln⁡∣x∣Φ02(x)dx\int \ln \left|x\right| \Phi_{0}^{2}(x) d x.