Сверь числа и знаки с фото.
Чему равен неопределённый интеграл \(\int 4x^{3}\,dx\)?
Выберите один ответ:
a. \(x^{3}+C\)
b. \(12x^{2}+C\)
c. \(x^{4}+C\)
d. \(4x^{4}+C\)
Ответ: c. \(x^{4}+C\)
Как это получается
Нужен табличный интеграл степенной функции:
\[ \int x^{n}\,dx=\frac{x^{n+1}}{n+1}+C,\qquad n\neq -1 \]
Плюс правило: постоянный множитель можно вынести за знак интеграла.
\[ \int 4x^{3}\,dx=4\int x^{3}\,dx=4\cdot\frac{x^{4}}{4}+C=x^{4}+C \]
Проверка
Интеграл проверяют дифференцированием — должна получиться подынтегральная функция:
\[ \left(x^{4}+C\right)'=4x^{3}+0=4x^{3} \]
Сошлось, значит ответ верный.
Почему остальные варианты не подходят
- a. \(x^{3}+C\) — степень не увеличилась, правило не применено.
- b. \(12x^{2}+C\) — это производная от \(4x^{3}\), то есть действие выполнено «наоборот».
- d. \(4x^{4}+C\) — множитель 4 не сократился при делении на \(4\). При проверке получилось бы \(16x^{3}\), а не \(4x^{3}\).
Главное правило: при интегрировании степени показатель увеличивается на 1, а результат делится на новый показатель. Коэффициент при \(x\) просто умножается на эту дробь.