Чтобы найти определенный интеграл функции (4x^3 - 3x^2 + 2x + 1) от (-2) до (3), нужно выполнить несколько шагов.
Шаг 1: Найти неопределенный интеграл
Сначала найдем неопределенный интеграл (первообразную) функции (4x^3 - 3x^2 + 2x + 1).
[
\int (4x^3 - 3x^2 + 2x + 1) \, dx
]
Выполним интегрирование каждого члена функции по отдельности:
- Интеграл от (4x^3):
[
\int 4x^3 \, dx = 4 \cdot \frac{x^4}{4} = x^4
]
- Интеграл от (3x^2):
[
\int -3x^2 \, dx = -3 \cdot \frac{x^3}{3} = -x^3
]
- Интеграл от (2x):
[
\int 2x \, dx = 2 \cdot \frac{x^2}{2} = x^2
]
- Интеграл от (1):
[
\int 1 \, dx = x
]
Теперь сложим все результаты:
[
\int (4x^3 - 3x^2 + 2x + 1) \, dx = x^4 - x^3 + x^2 + x + C
]
где (C) — произвольная константа интегрирования.
Шаг 2: Найти определенный интеграл
Теперь вычислим определенный интеграл от (-2) до (3):
[
\int{-2}^{3} (4x^3 - 3x^2 + 2x + 1) \, dx = \left[ x^4 - x^3 + x^2 + x \right]{-2}^{3}
]
Вычислим значение первообразной функции в точке (x = 3):
[
F(3) = 3^4 - 3^3 + 3^2 + 3 = 81 - 27 + 9 + 3 = 66
]
Теперь вычислим значение первообразной функции в точке (x = -2):
[
F(-2) = (-2)^4 - (-2)^3 + (-2)^2 + (-2) = 16 + 8 + 4 - 2 = 26
]
Шаг 3: Найти разность значений первообразной на границах отрезка
Теперь вычислим разность:
[
\int_{-2}^{3} (4x^3 - 3x^2 + 2x + 1) \, dx = F(3) - F(-2) = 66 - 26 = 40
]
Таким образом, определенный интеграл функции (4x^3 - 3x^2 + 2x + 1) от (-2) до (3) равен (40).