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5. \( \int_{-1}^{0} 2 x \cdot e^{-x} d x \) есептеңіз.

Ask by Stewart Stephens. in Kazakhstan
Feb 25,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

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Результат интеграла равен -2.

Solución

Calculate the integral \( \int_{-1}^{0} 2x*e^(-x) \, dx \). Evaluate the integral by following steps: - step0: Evaluate using partial integration formula: \(\int_{-1}^{0} 2xe^{-x} dx\) - step1: Evaluate the integral: \(\int 2xe^{-x} dx\) - step2: Use properties of integrals: \(2\times \int xe^{-x} dx\) - step3: Prepare for integration by parts: \(\begin{align}&u=x\\&dv=e^{-x}dx\end{align}\) - step4: Calculate the derivative: \(\begin{align}&du=dx\\&dv=e^{-x}dx\end{align}\) - step5: Evaluate the integral: \(\begin{align}&du=dx\\&v=-e^{-x}\end{align}\) - step6: Substitute the values into formula: \(2\left(x\left(-e^{-x}\right)-\int 1\times \left(-e^{-x}\right) dx\right)\) - step7: Calculate: \(2\left(-xe^{-x}-\int -e^{-x} dx\right)\) - step8: Calculate: \(-2xe^{-x}-2\times \int -e^{-x} dx\) - step9: Evaluate the integral: \(-2xe^{-x}-2e^{-x}\) - step10: Return the limits: \(\left(-2xe^{-x}-2e^{-x}\right)\bigg |_{-1}^{0}\) - step11: Calculate the value: \(-2\) Результат интеграла \( \int_{-1}^{0} 2x \cdot e^{-x} dx \) равен -2.

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Extra Insights

Есепті шешу үшін интегралды табу керек: \[ I = \int_{-1}^{0} 2 x \cdot e^{-x} \, dx \] Уақыт sparen, интегралды IBP (интегралды интеграциялау) әдісімен шеше аламыз. IBP формуласы: \[ \int u \, dv = uv - \int v \, du \] Мұндағы, \( u = 2x \) және \( dv = e^{-x} dx \). Осыдан, \( du = 2 \, dx \) және \( v = -e^{-x} \). Жазамыз: \[ I = \left[ -2x e^{-x} \right]_{-1}^{0} - \int_{-1}^{0} -2 e^{-x} \, dx \] Алдымен шекаралардағы мәндерді есептейік: \[ \left[ -2x e^{-x} \right]_{-1}^{0} = (-2(0)e^{0}) - (-2(-1)e^{1}) = 0 + 2e = 2e \] Енді интегралды есептейік: \[ \int_{-1}^{0} -2 e^{-x} \, dx = -2 \left[ -e^{-x} \right]_{-1}^{0} = -2 \left( -e^{0} + e^{1} \right) = -2(-1 + e) = 2(1 - e) \] Бірінші бөлім 2e, екінші бөлім 2(1 - e). Сол жағдайда: \[ I = 2e + 2(1 - e) = 2e + 2 - 2e = 2 \] Сондықтан интеграл шешімі: \[ \int_{-1}^{0} 2 x \cdot e^{-x} \, dx = 2 \]

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