Чтобы найти первообразную функции ( f(x) = 5x + x^2 ), необходимо выполнить интегрирование. Первообразная функции ( f(x) ), или неопределенный интеграл, обозначается как ( F(x) ) и находится следующим образом:
[ F(x) = \int (5x + x^2) \, dx. ]
Интегрирование каждого слагаемого по отдельности даёт:
Интеграл от ( 5x ) равен:
[
\int 5x \, dx = \frac{5}{2}x^2 + C_1,
]
где ( C_1 ) — произвольная константа, которая обычно объединяется с другими константами интегрирования.
Интеграл от ( x^2 ) равен:
[
\int x^2 \, dx = \frac{1}{3}x^3 + C_2,
]
где ( C_2 ) — другая произвольная константа.
Объединяя оба результата, получаем общую первообразную:
[
F(x) = \frac{5}{2}x^2 + \frac{1}{3}x^3 + C,
]
где ( C = C_1 + C_2 ) — произвольная константа интегрирования.
Теперь, чтобы найти конкретную первообразную, график которой проходит через точку ( (0, 3) ), подставим координаты этой точки в уравнение первообразной. То есть, при ( x = 0 ), ( F(x) = 3 ):
[
F(0) = \frac{5}{2} \cdot 0^2 + \frac{1}{3} \cdot 0^3 + C = 3.
]
Отсюда следует, что:
[
C = 3.
]
Таким образом, конкретная первообразная, удовлетворяющая данному условию, имеет вид:
[
F(x) = \frac{5}{2}x^2 + \frac{1}{3}x^3 + 3.
]
Это уравнение описывает семейство кривых, каждая из которых является первообразной функции ( f(x) = 5x + x^2 ), а данная кривая проходит через точку ( (0, 3) ).