Пожалуйста решите как можно быстрее, очень прошу.

0 голосов
41 просмотров

Пожалуйста решите как можно быстрее, очень прошу.


image

Математика (35 баллов) | 41 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Воспользуемся универсальной подстановкой 
z=tg \frac{x}{2}\\
arctgz=arctg(tg \frac{x}{2})\\
arctgz=\frac{x}{2}\\
x=2arctgz\\
dx=(2arctgz)'dz= \frac{2dz}{1+z^2}
При такой подстановке мы получаем:
sinx= \frac{2z}{1+z^2}\\\\
cosx= \frac{1-z^2}{1+z^2}
Выполняем замену в исходном интеграле:
\int\limits { \frac{dx}{2sinx-cosx+5} }= \int\limits { \frac{\frac{2dz}{1+z^2}}{2\frac{2z}{1+z^2}-\frac{1-z^2}{1+z^2}+5} }= \int\limits { \frac{\frac{2dz}{1+z^2}}{\frac{4z-1+z^2+5+5z^2}{1+z^2}} }= \int\limits { \frac{2dz}{4z+6z^2+4}}= \\
= \int\limits { \frac{dz}{2z+3z^2+2}}= \frac{1}{3} \int\limits { \frac{dz}{z^2+ \frac{2}{3}z+ \frac{1}{9}-\frac{1}{9} + \frac{2}{3} }}=\frac{1}{3} \int\limits { \frac{dz}{(z+ \frac{1}{3})^2+ \frac{5}{9} }}=
\frac{1}{3} \int\limits { \frac{d(z+ \frac{1}{3}) }{(z+ \frac{1}{3})^2+ (\frac{ \sqrt{5} }{3})^2 }}= \frac{1}{3} \cdot \frac{3}{ \sqrt{5} } arctg \frac{3(z+ \frac{1}{3}) }{ \sqrt{5} } +C=\frac{1}{ \sqrt{5} } arctg \frac{3z+1}{ \sqrt{5} } +C
Возвращаемся из замены:
\frac{1}{ \sqrt{5} } arctg \frac{3z+1}{ \sqrt{5} } +C=\frac{1}{ \sqrt{5} } arctg \frac{3tg \frac{x}{2}+1}{ \sqrt{5} } +C

(39.4k баллов)