Интеграл (x+3)^4 d{x}

1. Есть несколько способов вычислить этот интеграл.

   Метод #1

   1. пусть $u = x + 3$.

      Тогда пусть $du = dx$ и подставим $du$:

      $\int u^{4}\, du$

      1. Интеграл $u^{n}$ есть $\frac{u^{n + 1}}{n + 1}$ когда $n \neq -1$:

         $\int u^{4}\, du = \frac{u^{5}}{5}$

      Если сейчас заменить $u$ ещё в:

      $\frac{\left(x + 3\right)^{5}}{5}$

   Метод #2

   1. Перепишите подынтегральное выражение:

      $\left(x + 3\right)^{4} = x^{4} + 12 x^{3} + 54 x^{2} + 108 x + 81$

   2. Интегрируем почленно:

      1. Интеграл $x^{n}$ есть $\frac{x^{n + 1}}{n + 1}$ когда $n \neq -1$:

         $\int x^{4}\, dx = \frac{x^{5}}{5}$

      1. Интеграл от произведения функции на константу есть эта константа на интеграл от данной функции:

         $\int 12 x^{3}\, dx = 12 \int x^{3}\, dx$

         1. Интеграл $x^{n}$ есть $\frac{x^{n + 1}}{n + 1}$ когда $n \neq -1$:

            $\int x^{3}\, dx = \frac{x^{4}}{4}$

         Таким образом, результат будет: $3 x^{4}$

      1. Интеграл от произведения функции на константу есть эта константа на интеграл от данной функции:

         $\int 54 x^{2}\, dx = 54 \int x^{2}\, dx$

         1. Интеграл $x^{n}$ есть $\frac{x^{n + 1}}{n + 1}$ когда $n \neq -1$:

            $\int x^{2}\, dx = \frac{x^{3}}{3}$

         Таким образом, результат будет: $18 x^{3}$

      1. Интеграл от произведения функции на константу есть эта константа на интеграл от данной функции:

         $\int 108 x\, dx = 108 \int x\, dx$

         1. Интеграл $x^{n}$ есть $\frac{x^{n + 1}}{n + 1}$ когда $n \neq -1$:

            $\int x\, dx = \frac{x^{2}}{2}$

         Таким образом, результат будет: $54 x^{2}$

      1. Интеграл от константы есть эта константа, умноженная на переменную интегрирования:

         $\int 81\, dx = 81 x$

      Результат есть: $\frac{x^{5}}{5} + 3 x^{4} + 18 x^{3} + 54 x^{2} + 81 x$

2. Теперь упростить:

   $\frac{\left(x + 3\right)^{5}}{5}$

3. Добавляем постоянную интегрирования:

   $\frac{\left(x + 3\right)^{5}}{5}+ \mathrm{constant}$

Ответ:

$\frac{\left(x + 3\right)^{5}}{5}+ \mathrm{constant}$