Полигон YMLSYMLS PolygonТашкент · 2026Tashkent · 2026
до попыткиuntil the attempt —
День 19 —, РасширениеExtension

Рекуррентность, границы и простейшие дробиRecurrences, endpoints, and partial fractions

Дополнительное занятие без календарной даты. Проходи после указанных предпосылок; основной календарь сохраняется.An additional session without a calendar date. Complete the stated prerequisites first; the core calendar is retained.

0% дня закрыто · решено задач 0 из 15

цель дня
RU

Вывести рекуррентность интегрированием по частям, продифференцировать интеграл с подвижной границей и вычислить несобственный интеграл с повторным множителем.

EN

Derive a recurrence by integration by parts, differentiate an integral with a moving endpoint, and evaluate an improper integral containing a repeated factor.

Самостоятельные задачи

К концу дня нужно уметь решать эти задачи самостоятельно, без подсказок.

Мост · что нужно вспомнить
RU

Предпосылки — дни 5, 6, 8. Если соответствующий приём не получается без подсказки, вернись к их базовым упражнениям. Затем прочитай новый урок до финалов. Двигайся по навыкам сверху вниз: сначала смысл объектов и простое действие, затем построение выражения и проверка, наконец самостоятельная сборка. В практике каждого метода соблюдай порядок ступеней 1–2 → 3 → 4.

EN

Prerequisites: days 5, 6, 8. If you cannot apply a prerequisite without a hint, return to its basic exercises. Read the new lesson before attempting the finals. Work through the skills from top to bottom: first identify the objects and perform a simple operation, then construct and check an expression, and finally combine the steps independently. Within each method, follow practice steps 1–2 → 3 → 4.

Вспомни вслух, до открытия конспектов:

  1. Производная сложной функции и произведения.Chain rule and product rule.
  2. Степенной интеграл, логарифм и предел на бесконечности.Power integrals, logarithms, and limits at infinity.

Повторение прошлых дней

Карточки возвращаются через 1, 2, 4, 7, 14 и 21 день в зависимости от того, насколько уверенно ты их вспомнил; «не помню» отправляет карточку в начало. Это часть разогрева, вместе с блоком «Мост».

Комбинаторика день 1 осталось 107
RU

Правило умножения: две оговорки, без которых оно не работает

EN

The multiplication rule: two qualifications without which it does not work

Сначала сформулируй вслух. Попытка вспомнить закрепляет сильнее, чем чтение готового ответа.

5 задач: подборка покрывает темы и микронавыки последнего учебного дня (18), а для каждой идеи выбирает наиболее сильный доступный уровень. Здесь отдельная попытка: решение в исходном дне не подставляется. Сначала назови тему вслух, затем решай.

Y1801Уровень YMLSЛиналавторская
RU

Даны столбцы $u=(1,2,1)^T$, $v=(1,-1,2)^T$. $I$ — единичная матрица порядка $3$.

Постройте $A=I+uv^T$ и вычислите $\det A$ обычными действиями со строками или разложением. Ответ — целое число.

EN

The column vectors are $u=(1,2,1)^T$, $v=(1,-1,2)^T$. $I$ is the identity matrix of order $3$.

Construct $A=I+uv^T$ and calculate $\det A$ using ordinary row operations or expansion. Enter an integer.

Подсказка / Hint
RU

Проверьте размер произведения. Для обратной матрицы преобразуйте обе половины $[A\mid I]$ одинаково.

EN

Check the product dimensions. To find the inverse, apply each operation to both halves of $[A\mid I]$.

Решение / Solution
RU

Строка $i$ внешнего произведения равна $u_i v^T$: $uv^T=\begin{pmatrix}1&-1&2\\2&-2&4\\1&-1&2\end{pmatrix}$. Это матрица, а $v^Tu$ — число. Добавляем единицы только на диагональ: $A=\begin{pmatrix}2&-1&2\\2&-1&4\\1&-1&3\end{pmatrix}$.

Разложим по первой строке, сохраняя чередующиеся знаки алгебраических дополнений: $\det A=(2)(1)+(-1)(-2)+(2)(-1)=2$. Каждый второй множитель — определитель оставшейся матрицы со знаком $(-1)^{1+j}$. Ненулевой определитель разрешает искать обратную матрицу.

EN

Row $i$ of the outer product is $u_i v^T$: $uv^T=\begin{pmatrix}1&-1&2\\2&-2&4\\1&-1&2\end{pmatrix}$. This is a matrix, whereas $v^Tu$ is a scalar. Add ones only on the diagonal: $A=\begin{pmatrix}2&-1&2\\2&-1&4\\1&-1&3\end{pmatrix}$.

Expand along the first row, retaining the alternating cofactor signs: $\det A=(2)(1)+(-1)(-2)+(2)(-1)=2$. Each second factor is the remaining minor determinant with sign $(-1)^{1+j}$. The nonzero determinant allows us to seek an inverse.

уверенность1 — угадал, 5 — уверен полностью
Y1805Уровень YMLSЛиналавторская
RU

Даны столбцы $u=(1,2,-1)^T$, $v=(1,0,1)^T$. $I$ — единичная матрица порядка $3$.

Постройте $A=I+uv^T$. Найдите $A^{-1}$ решением систем или методом Гаусса и вычислите $\tr(A^{-1})$.

Ответ округлите до четырёх знаков после запятой.

EN

The column vectors are $u=(1,2,-1)^T$, $v=(1,0,1)^T$. $I$ is the identity matrix of order $3$.

Construct $A=I+uv^T$. Find $A^{-1}$ by solving systems or Gaussian elimination, then calculate $\tr(A^{-1})$.

Round your answer to four decimal places.

Подсказка / Hint
RU

Проверьте размер произведения. Для обратной матрицы преобразуйте обе половины $[A\mid I]$ одинаково.

EN

Check the product dimensions. To find the inverse, apply each operation to both halves of $[A\mid I]$.

Решение / Solution
RU

Строка $i$ внешнего произведения равна $u_i v^T$: $uv^T=\begin{pmatrix}1&0&1\\2&0&2\\-1&0&-1\end{pmatrix}$. Это матрица, а $v^Tu$ — число. Добавляем единицы только на диагональ: $A=\begin{pmatrix}2&0&1\\2&1&2\\-1&0&0\end{pmatrix}$.

Пишем $[A\mid I]$. Ко всем столбцам расширенной матрицы последовательно применяем: $R_1\leftarrow R_1/(2)$; $R_2\leftarrow R_2-(2)R_1$; $R_3\leftarrow R_3-(-1)R_1$; $R_3\leftarrow R_3/(1/2)$; $R_1\leftarrow R_1-(1/2)R_3$; $R_2\leftarrow R_2-(1)R_3$. Слева получаем $I$, справа $A^{-1}=\begin{pmatrix}0&0&-1\\-2&1&-2\\1&0&2\end{pmatrix}$. Складываем только диагональ: $\tr(A^{-1})=3=3.0000$. Проверка умножением $AA^{-1}=I$ обнаруживает ошибку в любом столбце; один определитель такую проверку не заменяет.

EN

Row $i$ of the outer product is $u_i v^T$: $uv^T=\begin{pmatrix}1&0&1\\2&0&2\\-1&0&-1\end{pmatrix}$. This is a matrix, whereas $v^Tu$ is a scalar. Add ones only on the diagonal: $A=\begin{pmatrix}2&0&1\\2&1&2\\-1&0&0\end{pmatrix}$.

Write $[A\mid I]$. Apply these operations to every column of the augmented matrix, in order: $R_1\leftarrow R_1/(2)$; $R_2\leftarrow R_2-(2)R_1$; $R_3\leftarrow R_3-(-1)R_1$; $R_3\leftarrow R_3/(1/2)$; $R_1\leftarrow R_1-(1/2)R_3$; $R_2\leftarrow R_2-(1)R_3$. The left side becomes $I$ and the right side is $A^{-1}=\begin{pmatrix}0&0&-1\\-2&1&-2\\1&0&2\end{pmatrix}$. Add only the diagonal: $\tr(A^{-1})=3=3.0000$. Multiplication checks $AA^{-1}=I$ and can reveal an error in any column; checking only the determinant cannot do this.

уверенность1 — угадал, 5 — уверен полностью
Y1804Уровень YMLSЛиналавторская
RU

Даны столбцы $u=(2,-1,1)^T$, $v=(1,2,1)^T$. $I$ — единичная матрица порядка $3$.

Постройте $A=I+uv^T$ и вычислите $\det A$ обычными действиями со строками или разложением. Ответ — целое число.

EN

The column vectors are $u=(2,-1,1)^T$, $v=(1,2,1)^T$. $I$ is the identity matrix of order $3$.

Construct $A=I+uv^T$ and calculate $\det A$ using ordinary row operations or expansion. Enter an integer.

Подсказка / Hint
RU

Проверьте размер произведения. Для обратной матрицы преобразуйте обе половины $[A\mid I]$ одинаково.

EN

Check the product dimensions. To find the inverse, apply each operation to both halves of $[A\mid I]$.

Решение / Solution
RU

Строка $i$ внешнего произведения равна $u_i v^T$: $uv^T=\begin{pmatrix}2&4&2\\-1&-2&-1\\1&2&1\end{pmatrix}$. Это матрица, а $v^Tu$ — число. Добавляем единицы только на диагональ: $A=\begin{pmatrix}3&4&2\\-1&-1&-1\\1&2&2\end{pmatrix}$.

Разложим по первой строке, сохраняя чередующиеся знаки алгебраических дополнений: $\det A=(3)(0)+(4)(1)+(2)(-1)=2$. Каждый второй множитель — определитель оставшейся матрицы со знаком $(-1)^{1+j}$. Ненулевой определитель разрешает искать обратную матрицу.

EN

Row $i$ of the outer product is $u_i v^T$: $uv^T=\begin{pmatrix}2&4&2\\-1&-2&-1\\1&2&1\end{pmatrix}$. This is a matrix, whereas $v^Tu$ is a scalar. Add ones only on the diagonal: $A=\begin{pmatrix}3&4&2\\-1&-1&-1\\1&2&2\end{pmatrix}$.

Expand along the first row, retaining the alternating cofactor signs: $\det A=(3)(0)+(4)(1)+(2)(-1)=2$. Each second factor is the remaining minor determinant with sign $(-1)^{1+j}$. The nonzero determinant allows us to seek an inverse.

уверенность1 — угадал, 5 — уверен полностью
Y1806Уровень YMLSЛиналавторская
RU

Даны столбцы $u=(2,1,1)^T$, $v=(1,-1,0)^T$. $I$ — единичная матрица порядка $3$.

Постройте $A=I+uv^T$. Найдите $A^{-1}$ решением систем или методом Гаусса и вычислите $\tr(A^{-1})$.

Ответ округлите до четырёх знаков после запятой.

EN

The column vectors are $u=(2,1,1)^T$, $v=(1,-1,0)^T$. $I$ is the identity matrix of order $3$.

Construct $A=I+uv^T$. Find $A^{-1}$ by solving systems or Gaussian elimination, then calculate $\tr(A^{-1})$.

Round your answer to four decimal places.

Подсказка / Hint
RU

Проверьте размер произведения. Для обратной матрицы преобразуйте обе половины $[A\mid I]$ одинаково.

EN

Check the product dimensions. To find the inverse, apply each operation to both halves of $[A\mid I]$.

Решение / Solution
RU

Строка $i$ внешнего произведения равна $u_i v^T$: $uv^T=\begin{pmatrix}2&-2&0\\1&-1&0\\1&-1&0\end{pmatrix}$. Это матрица, а $v^Tu$ — число. Добавляем единицы только на диагональ: $A=\begin{pmatrix}3&-2&0\\1&0&0\\1&-1&1\end{pmatrix}$.

Пишем $[A\mid I]$. Ко всем столбцам расширенной матрицы последовательно применяем: $R_1\leftarrow R_1/(3)$; $R_2\leftarrow R_2-(1)R_1$; $R_3\leftarrow R_3-(1)R_1$; $R_2\leftarrow R_2/(2/3)$; $R_1\leftarrow R_1-(-2/3)R_2$; $R_3\leftarrow R_3-(-1/3)R_2$. Слева получаем $I$, справа $A^{-1}=\begin{pmatrix}0&1&0\\-1/2&3/2&0\\-1/2&1/2&1\end{pmatrix}$. Складываем только диагональ: $\tr(A^{-1})=5/2=2.5000$. Проверка умножением $AA^{-1}=I$ обнаруживает ошибку в любом столбце; один определитель такую проверку не заменяет.

EN

Row $i$ of the outer product is $u_i v^T$: $uv^T=\begin{pmatrix}2&-2&0\\1&-1&0\\1&-1&0\end{pmatrix}$. This is a matrix, whereas $v^Tu$ is a scalar. Add ones only on the diagonal: $A=\begin{pmatrix}3&-2&0\\1&0&0\\1&-1&1\end{pmatrix}$.

Write $[A\mid I]$. Apply these operations to every column of the augmented matrix, in order: $R_1\leftarrow R_1/(3)$; $R_2\leftarrow R_2-(1)R_1$; $R_3\leftarrow R_3-(1)R_1$; $R_2\leftarrow R_2/(2/3)$; $R_1\leftarrow R_1-(-2/3)R_2$; $R_3\leftarrow R_3-(-1/3)R_2$. The left side becomes $I$ and the right side is $A^{-1}=\begin{pmatrix}0&1&0\\-1/2&3/2&0\\-1/2&1/2&1\end{pmatrix}$. Add only the diagonal: $\tr(A^{-1})=5/2=2.5000$. Multiplication checks $AA^{-1}=I$ and can reveal an error in any column; checking only the determinant cannot do this.

уверенность1 — угадал, 5 — уверен полностью
B1805БазаЛиналавторская
RU

$\|u\|=2$, $\|v\|=3$, косинус угла между ними равен $-0.5$. Найдите $\|2u+(1)v\|$.

Ответ округлите до четырёх знаков после запятой.

EN

$\|u\|=2$, $\|v\|=3$, and the cosine of their angle is $-0.5$. Find $\|2u+(1)v\|$.

Round your answer to four decimal places.

Подсказка / Hint
RU

Сначала найдите квадрат длины через скалярное произведение.

EN

First find the squared length using the dot product.

Решение / Solution
RU

$u\cdot v=2\cdot3\cdot(-0.5)$. Раскрывая произведение вектора на себя, получаем $\|2u+(1)v\|^2=(2)^22^2+(1)^23^2+2(2)(1)(2)(3)(-0.5)$. Берём неотрицательный корень: $3.6056$. Смешанное слагаемое может быть отрицательным, но весь квадрат неотрицателен.

EN

$u\cdot v=2\cdot3\cdot(-0.5)$. Expanding the vector dotted with itself gives $\|2u+(1)v\|^2=(2)^22^2+(1)^23^2+2(2)(1)(2)(3)(-0.5)$. Take the nonnegative root: $3.6056$. The cross term may be negative, but the whole squared norm is nonnegative.

уверенность1 — угадал, 5 — уверен полностью
зачем это сегодня
RU

Это расширение закрывает конкретные способы решения из образца Q1–Q18. Упоминание формулы в справочнике не заменяет её вывода и практики. Новые занятия не устанавливают дату экзамена или официальный регламент.

EN

This extension addresses specific methods in the Q1–Q18 sample. A formula mentioned in a reference sheet does not replace derivation and practice. These sessions establish neither an exam date nor official exam rules.

Навыки по порядку

Тема разбита на отдельные навыки от простого к сложному. Для каждого указаны тренировочные задачи.

  1. 1РекуррентностьRecurrenceВыбрать упрощающийся множительChoose the factor that simplifiesW1901B1901B1904Y1901Y1904
  2. 2Начальное значениеInitial valueОбосновать оба конца и начало цепочкиJustify both endpoints and initialize the chainB1904Y1901Y1904
  3. 3Подвижная границаMoving endpointСоединить основную теорему и цепное правилоCombine the fundamental theorem and chain ruleW1902B1902B1905Y1902Y1905
  4. 4Повторный множительRepeated factorРазложить дробь и взять общий пределDecompose the fraction and take a common limitW1903B1903B1906Y1903Y1906

Расписание

0:00–0:15ВспомнитьRecall Предпосылки и карточки без конспекта.Prerequisites and cards without notes.
0:15–1:15РазобратьStudy Урок, затем эталон с объяснением решений.Read the lesson, then explain the decisions in the model solution.
1:15–1:25ПерерывBreak Отойти от экрана.Step away from the screen.
1:25–2:40Построить мостBuild the bridge Ступени 1–3 по выбранному маршруту.Steps 1–3 of the selected route.
2:40–3:30ПрименитьApply Финалы без подсказок; численный мини-тест — до 20 минут.Finals without hints; allow up to 20 minutes for the numeric mini-test.
3:30–4:00ПроверитьCheck Проверки, карточки и журнал ошибок.Verification, cards, and the error journal.

Урок

разбираем с нуля
RU

Три разных запроса к интегралу

День 8 уже учит заменам, интегрированию по частям и несобственным интегралам. Здесь не меняем тот набор. Добавляем три решения о методе: уменьшить индекс семейства, продифференцировать накопленную площадь или разложить рациональную дробь с повторным множителем.

Перед счётом прочитайте глагол: «вычислите интеграл», «докажите рекуррентную формулу» и «найдите производную интеграла» требуют разных конечных результатов. Во втором случае число без доказательства неполно, а в третьем первообразная часто вообще не нужна.

По частям ради уменьшения индекса

Пусть $B_n=\int_0^1 x^ne^x dx$, $n\ge0$. Рекуррентная формула выражает следующий член через предыдущий. Здесь хочется заменить степень $n$ на $n-1$, поэтому в $u$ выбираем $x^n$, а в $dv$ — $e^x dx$.

$$du=nx^{n-1}dx,\qquad v=e^x,\qquad B_n=[x^ne^x]_0^1-n\int_0^1x^{n-1}e^x dx.$$

Внеинтегральное выражение называется граничным членом. Его нельзя пропускать: это значение произведения на верхнем конце минус значение на нижнем. При $n\ge1$ верхнее значение равно $e$, нижнее — $0$.

$$B_n=e-nB_{n-1},\qquad n\ge1.$$

Область индекса — часть доказательства. При $n=0$ подынтегральная функция $e^x$, и нижний граничный член равен $1$, а не $0$. Не используйте запись $0^0$ как способ решить этот вопрос: исходный интеграл для нулевого индекса определён отдельно.

$$B_0=e-1,\quad B_1=1,\quad B_2=e-2,\quad B_3=6-2e.$$

Поэтому $B_1+B_2+B_3=5-e$. Проверка знака и размера: каждый интеграл положителен, а на $(0,1)$ величины $x^n$ убывают с ростом $n$, значит $B_0>B_1>B_2>B_3>0$.

Этот вывод проверяет Q8 независимо от готового ответа. В новом упражнении не переносите автоматически коэффициент $n$ и верхний член $e$: они изменяются вместе с экспонентой и границей.

Перенос на другую экспоненту и отрезок

Для $C_n=\int_0^a x^ne^{cx}dx$, $a>0$, $c\ne0$, выбираем $v=e^{cx}/c$. Тогда

$$C_n=\frac{a^ne^{ca}}c-\frac nc C_{n-1}\quad(n\ge1),\qquad C_0=\frac{e^{ca}-1}c.$$

Отрицательное $c$ меняет знаки в формуле, но сам интеграл остаётся положительным. Для $c=0$ этот вывод с делением на $c$ не применяется; тогда напрямую интегрируем степень. Это пример проверки области метода до подстановки.

При другой нижней границе $b$ сохраняйте полный член $[x^ne^{cx}/c]_b^a$: он уже не обязательно зануляется снизу. Сначала выводите формулу, затем считайте по ней нужные индексы.

Производная накопленной площади

Пусть $H(z)=\int_a^z f(t)dt$, где $f$ непрерывна возле нужной точки. При малом изменении границы площадь меняется примерно на высоту $f(z)$, умноженную на ширину изменения. Поэтому основная теорема анализа даёт $H\prime(z)=f(z)$.

Буква $t$ внутри интеграла — переменная интегрирования. Она не остаётся в ответе. Независимая переменная функции — $z$ или $x$, как указано снаружи. Это различение особенно важно, когда верхняя граница равна $x^2$.

Если $F(x)=H(g(x))$, основная теорема соединяется с цепным правилом из дня 5.

$$\frac d{dx}\int_a^{g(x)}f(t)dt=f(g(x))g\prime(x).$$

Здесь два действия: подставить всю верхнюю границу вместо $t$ и умножить на скорость изменения этой границы. Если в $f(t)$ стоит $t^2$, подстановка $t=x^2$ даёт $(x^2)^2=x^4$, а не $x^2$.

Например, $F(x)=\int_0^{x^2}e^{-t^2}dt$ имеет производную $F\prime(x)=2xe^{-x^4}$. При $x=1$ получаем $2/e$, а при $x=-1$ — $-2/e$. Хотя сама накопленная площадь одинакова в этих двух точках, направления движения границы различны.

У $e^{-t^2}$ нет первообразной, выражаемой конечной комбинацией обычных элементарных функций. Это не мешает определять $H$ интегралом и вычислять её производную: основная теорема требует непрерывности, а не наличия удобной формулы.

Если двигаются оба конца

Запишите интеграл как разность двух накопленных площадей от одного постоянного начала. Получается

$$\frac d{dx}\int_{h(x)}^{g(x)}f(t)dt=f(g(x))g\prime(x)-f(h(x))h\prime(x).$$

Минус перед нижней границей отражает то, что увеличение нижнего конца убирает площадь. Например, для $\int_x^{x^2}e^{-t^2}dt$ производная равна $2xe^{-x^4}-e^{-x^2}$. При $x=1$ сам интеграл нулевой, но производная равна $1/e$.

Если подынтегральная функция зависит ещё и от внешнего $x$, этих формул недостаточно: появляется дополнительный член. В наших задачах под интегралом функция только от $t$, что указано в условии.

Повторный множитель в простейших дробях

Рациональная функция — отношение многочленов. Если степень числителя не меньше степени знаменателя, сначала делят многочлены. Для правильной дроби знаменатель раскладывают на множители и подбирают простейшие дроби.

Для множителя $x^2$ нужны все степени до второй: $A/x+B/x^2$. Для $(x-a)^3$ нужны $A/(x-a)+B/(x-a)^2+C/(x-a)^3$. Пропуск одной степени делает общее разложение невозможным.

Разберём $1/[x^2(x+1)]$. Пишем

$$\frac1{x^2(x+1)}=\frac Ax+\frac B{x^2}+\frac C{x+1},\qquad1=Ax(x+1)+B(x+1)+Cx^2.$$

Второе равенство — тождество многочленов после умножения на знаменатель. Поэтому в него можно подставлять $x=0$ и $x=-1$, хотя в исходной дроби эти точки запрещены. Так получаем $B=1$, $C=1$, а сравнение коэффициентов при $x^2$ даёт $A=-1$.

Проверка перед интегрированием: $-x(x+1)+(x+1)+x^2=1$. Если числитель не восстановился, ещё рано искать первообразную.

Для квадратов и кубов используйте степенное правило: $\int x^{-2}dx=-1/x$, $\int x^{-3}dx=-1/(2x^2)$. Логарифм возникает только у степени $-1$.

Несобственный интеграл: сначала общий предел

Для интеграла от $1$ до бесконечности сначала пишем верхнюю границу $T$. После разложения получаем на конечном отрезке

$$\int_1^T\frac{dx}{x^2(x+1)}=\left[-\ln x-\frac1x+\ln(x+1)\right]_1^T.$$

Объединяем логарифмы до предела: $\ln(x+1)-\ln x=\ln((x+1)/x)$. При $T\to\infty$ отношение стремится к $1$, логарифм — к $0$, а $1/T$ тоже к $0$. Получаем $1-\ln2$.

Запись «интеграл $-1/x$ до бесконечности плюс интеграл $1/(x+1)$ до бесконечности» недопустима как сумма конечных чисел: оба расходятся. Линейность на каждом конечном отрезке верна; общий предел берут только после объединения.

Сходимость можно проверить ещё до разложения: при $x\ge1$ имеем $0<1/[x^2(x+1)]<1/x^3$, а интеграл $1/x^3$ сходится. Эта оценка также даёт верхнюю границу ответа $1/2$; число $1-\ln2$ ей удовлетворяет.

Самостоятельная проверка

Для рекуррентности проверьте производную произведения и оба конца; для подвижной границы — цепное правило и знак скорости; для дробей — исходный числитель после приведения к общему знаменателю, затем производную первообразной и общий предел. Эти проверки ищут разные ошибки и не заменяют друг друга.

EN

Three different requests about an integral

Day 8 already teaches substitution, integration by parts, and improper integrals. We retain that material and add three method choices: lower the index of a family, differentiate accumulated area, or decompose a rational function with a repeated factor.

Read the requested action first: “evaluate the integral,” “prove a recurrence,” and “differentiate the integral” require different outputs. In the second case a number without a proof is incomplete; in the third, an antiderivative is often unnecessary.

Integration by parts to lower an index

Let $B_n=\int_0^1 x^ne^x dx$, $n\ge0$. A recurrence expresses a term using an earlier term. Here we want to replace degree $n$ by $n-1$, so choose $u=x^n$ and $dv=e^x dx$.

$$du=nx^{n-1}dx,\qquad v=e^x,\qquad B_n=[x^ne^x]_0^1-n\int_0^1x^{n-1}e^x dx.$$

The expression outside the integral is the boundary term. Do not omit it: evaluate the product at the upper endpoint and subtract its value at the lower endpoint. For $n\ge1$, the upper value is $e$ and the lower one is $0$.

$$B_n=e-nB_{n-1},\qquad n\ge1.$$

The index range is part of the proof. At $n=0$, the integrand is $e^x$, and the lower boundary value is $1$, not $0$. Do not use the expression $0^0$ to settle this: the original integral at index zero is defined separately.

$$B_0=e-1,\quad B_1=1,\quad B_2=e-2,\quad B_3=6-2e.$$

Therefore $B_1+B_2+B_3=5-e$. Check signs and sizes: each integral is positive, and on $(0,1)$ the values $x^n$ decrease as $n$ increases, so $B_0>B_1>B_2>B_3>0$.

This derives Q8 independently of a supplied answer. In a new problem, do not automatically reuse coefficient $n$ or upper term $e$: they change when the exponential or endpoint changes.

Changing the exponential or interval

For $C_n=\int_0^a x^ne^{cx}dx$, with $a>0$ and $c\ne0$, use $v=e^{cx}/c$. Then

$$C_n=\frac{a^ne^{ca}}c-\frac nc C_{n-1}\quad(n\ge1),\qquad C_0=\frac{e^{ca}-1}c.$$

A negative $c$ changes signs in the recurrence, but the integral itself stays positive. If $c=0$, this derivation divides by zero and does not apply; integrate the power directly instead. Check the method's domain before substitution.

With a different lower endpoint $b$, retain the full term $[x^ne^{cx}/c]_b^a$: the lower contribution need not vanish. Derive the recurrence first, then use it to calculate the requested indices.

The derivative of accumulated area

Let $H(z)=\int_a^z f(t)dt$, with $f$ continuous near the point of interest. A small endpoint change adds approximately the height $f(z)$ times the endpoint displacement. The fundamental theorem of calculus therefore gives $H\prime(z)=f(z)$.

The letter $t$ inside the integral is the integration variable. It does not remain in the answer. The function's independent variable is $z$ or $x$, as written outside. This distinction matters especially when the upper endpoint is $x^2$.

If $F(x)=H(g(x))$, combine the fundamental theorem with the chain rule from day 5.

$$\frac d{dx}\int_a^{g(x)}f(t)dt=f(g(x))g\prime(x).$$

There are two steps: substitute the entire upper endpoint for $t$, then multiply by that endpoint's rate of change. If $f(t)$ contains $t^2$, substituting $t=x^2$ produces $(x^2)^2=x^4$, not $x^2$.

For example, $F(x)=\int_0^{x^2}e^{-t^2}dt$ has derivative $F\prime(x)=2xe^{-x^4}$. At $x=1$ it is $2/e$, while at $x=-1$ it is $-2/e$. The accumulated area is the same at those points, but the endpoint moves in opposite directions.

The function $e^{-t^2}$ has no antiderivative expressible as a finite combination of the usual elementary functions. This does not prevent us from defining $H$ by an integral and differentiating it: the fundamental theorem requires continuity, not a convenient closed formula.

If both endpoints move

Express the integral as the difference of two accumulated areas measured from the same fixed starting point. This gives

$$\frac d{dx}\int_{h(x)}^{g(x)}f(t)dt=f(g(x))g\prime(x)-f(h(x))h\prime(x).$$

The minus sign for the lower endpoint reflects that increasing it removes area. For example, the derivative of $\int_x^{x^2}e^{-t^2}dt$ is $2xe^{-x^4}-e^{-x^2}$. At $x=1$, the integral itself is zero, but its derivative is $1/e$.

If the integrand also depends on the external variable $x$, these formulas alone are insufficient: an additional term appears. In our questions, the integrand depends only on $t$, as specified in the statement.

Repeated factors in partial fractions

A rational function is a ratio of polynomials. If the numerator's degree is at least the denominator's, divide the polynomials first. For a proper rational function, factor the denominator and construct partial fractions.

A factor $x^2$ requires every power up to two: $A/x+B/x^2$. A factor $(x-a)^3$ requires $A/(x-a)+B/(x-a)^2+C/(x-a)^3$. Omitting a power prevents the decomposition from representing a general numerator.

Consider $1/[x^2(x+1)]$. Write

$$\frac1{x^2(x+1)}=\frac Ax+\frac B{x^2}+\frac C{x+1},\qquad1=Ax(x+1)+B(x+1)+Cx^2.$$

The second equation is a polynomial identity after clearing denominators. We may therefore substitute $x=0$ and $x=-1$ into it, even though the original fraction excludes those points. This gives $B=1$, $C=1$; comparing coefficients of $x^2$ gives $A=-1$.

Check before integrating: $-x(x+1)+(x+1)+x^2=1$. If the numerator is not recovered, fix the decomposition before seeking an antiderivative.

For squared and cubed factors, use the power rule: $\int x^{-2}dx=-1/x$, $\int x^{-3}dx=-1/(2x^2)$. A logarithm occurs only for power $-1$.

Improper integrals: use a common cutoff

For an integral from $1$ to infinity, first use a finite upper endpoint $T$. After decomposition, the finite-interval calculation gives

$$\int_1^T\frac{dx}{x^2(x+1)}=\left[-\ln x-\frac1x+\ln(x+1)\right]_1^T.$$

Combine the logarithms before taking a limit: $\ln(x+1)-\ln x=\ln((x+1)/x)$. As $T\to\infty$, the ratio tends to $1$, the logarithm tends to $0$, and $1/T$ tends to $0$. The result is $1-\ln2$.

Writing “the integral of $-1/x$ to infinity plus the integral of $1/(x+1)$ to infinity” is not a sum of finite numbers: both diverge. Linearity is valid on every finite interval; take the common limit only after combining the terms.

Convergence can be checked before decomposition: for $x\ge1$, $0<1/[x^2(x+1)]<1/x^3$, and the integral of $1/x^3$ converges. This also bounds the answer above by $1/2$; the value $1-\ln2$ satisfies that bound.

Independent checks

For a recurrence, check the product derivative and both endpoints. For a moving endpoint, check the chain rule and the sign of its velocity. For partial fractions, recover the original numerator, then check the antiderivative's derivative and the common limit. These checks detect different errors and cannot replace one another.

Признаки и действия

Слева — что заметить в условии. Справа — что сделать первым.

УвиделПервый ход
Степень с индексом под интеграломIndexed power inside an integralПонизь степень интегрированием по частямLower the power using integration by parts
РекуррентностьRecurrenceОтдельно найди начальное значениеFind the initial value separately
Верхняя граница зависит от $x$Upper endpoint depends on $x$Подставь её в функцию и умножь на её производнуюSubstitute it into the integrand and multiply by its derivative
Нет элементарной первообразнойNo elementary antiderivativeДля производной интеграла проверь непрерывностьTo differentiate the integral, check continuity
Повторный множительRepeated factorВключи все степени простейшей дробиInclude every partial-fraction power
Два расходящихся логарифмаTwo divergent logarithmsОбъедини их при общей конечной границе до пределаCombine them at a common finite cutoff before taking the limit
эталонная задача

Выбор метода и проверка результатаChoosing a method and checking the result

RU

Условие. $C_n=\int_0^1x^ne^{2x}dx$, $n\ge0$. Вывести рекуррентность и найти $C_2$.

Выбор упрощения. Степень должна уменьшаться, поэтому $u=x^n$, $dv=e^{2x}dx$, $v=e^{2x}/2$. По частям при $n\ge1$ получаем $C_n=e^2/2-(n/2)C_{n-1}$. Нижний граничный член равен нулю только для положительного индекса.

Начать цепочку. Отдельно $C_0=(e^2-1)/2$. Затем $C_1=(e^2+1)/4$, $C_2=(e^2-1)/4$. Дроби сохраняем до конца, иначе вычитание на следующем шаге усиливает округление.

Проверить. Первообразная $e^{2x}(x^2/2-x/2+1/4)$ дифференцируется в $x^2e^{2x}$. Разность её значений на концах совпадает с $C_2$. Метод возвращается в b1901, y1901 и финале y1904.

Алгоритм
  1. Выбери множитель, который упростится при дифференцировании.
  2. Выпиши оба граничных члена и область индекса.
  3. Найди начальное значение отдельно и последовательно вычисли нужные члены.
  4. Проверь знак, границы и производную хотя бы одного полученного выражения.
EN

Problem. Let $C_n=\int_0^1x^ne^{2x}dx$, $n\ge0$. Derive a recurrence and find $C_2$.

Choose the simplification. We want the power to decrease, so use $u=x^n$, $dv=e^{2x}dx$, and $v=e^{2x}/2$. Integration by parts gives $C_n=e^2/2-(n/2)C_{n-1}$ for $n\ge1$. The lower boundary term vanishes only for positive indices.

Start the chain. Separately, $C_0=(e^2-1)/2$. Then $C_1=(e^2+1)/4$ and $C_2=(e^2-1)/4$. Keep fractions until the end; otherwise subsequent subtraction amplifies rounding.

Check. The function $e^{2x}(x^2/2-x/2+1/4)$ differentiates to $x^2e^{2x}$. Its endpoint difference agrees with $C_2$. The method recurs in b1901, y1901, and final y1904.

Algorithm
  1. Choose the factor that simplifies when differentiated.
  2. Write both boundary terms and the valid index range.
  3. Find the initial value separately, then calculate the required terms in order.
  4. Check signs, bounds, and the derivative of at least one resulting expression.

Дополнительные материалы

Другие объяснения и материалы по теме. Используй их, если основного урока недостаточно.

урокДень 5: предпосылкиDay 5: prerequisites RU/EN
Вернись к технике перед новой цепочкойRevisit the technique before the new chain
урокДень 6: предпосылкиDay 6: prerequisites RU/EN
Вернись к технике перед новой цепочкойRevisit the technique before the new chain
урокДень 8: предпосылкиDay 8: prerequisites RU/EN
Вернись к технике перед новой цепочкойRevisit the technique before the new chain
справочникКарта покрытия Q1–Q18Q1–Q18 coverage map RU/EN
Точные цепочки и порядок прохожденияExact chains and study order
как работать сегодня
RU

Полный объём — 15 задач. Минимум — 10: b1901, b1902, b1903, b1906, y1901, y1902, y1903, y1904, y1905, y1906. Обязательные — 3: y1901, y1902, y1903.

Минимальный маршрут: прочитай весь урок и эталон; реши помеченные задачи по ступеням, сохраняя бумажное обоснование. Ступень 2 содержит самостоятельный вход в каждый новый основной метод. Разминку используй, если этот вход пока труден. Обязательные мосты сами по себе не заменяют полный минимум и финалы. После паузы открой свежую подборку повторения: её попытки отдельны от решений дня.

EN

Full route: 15 problems. Minimum: 10: b1901, b1902, b1903, b1906, y1901, y1902, y1903, y1904, y1905, y1906. Mandatory bridges: 3: y1901, y1902, y1903.

Minimum route: read the whole lesson and model solution, then solve marked problems in step order, keeping written reasoning. Step 2 provides an accessible entry into every principal new method. Use the warm-ups if that entry is still difficult. Mandatory bridges alone do not replace the complete minimum and finals. After a break, open a fresh mixed review: its attempts are separate from day solutions.

15
полный объём
10
минимум
3
обязательные

Полный объём — все задачи ниже. Минимум — если день сорвался и часа осталось два. Обязательные — мосты к финальной задаче, они не пропускаются никогда.

Разминка

решено 0 из 3

Устно, за полминуты. Проверяет, что определение понято, а не выучено.

W1901Разминкаступень 1Матанавторская
RU

Для целых $n\ge0$ пусть $B_n=\int_0^{1}x^n e^{1x}dx$. Выведите рекуррентную формулу для $n\ge1$, выпишите $B_0$ и вычислите $B_1$.

Доказательство запишите на бумаге; поле проверяет только число. После решения сверьте обоснование с разбором.

Ответ округлите до четырёх знаков после запятой.

EN

For integers $n\ge0$, let $B_n=\int_0^{1}x^n e^{1x}dx$. Derive a recurrence for $n\ge1$, state $B_0$, and calculate $B_1$.

Write the proof on paper; the answer field checks only the number. After solving, compare your reasoning with the explanation.

Round your answer to four decimal places.

Подсказка / Hint
RU

Понизьте степень интегрированием по частям. Не подставляйте нулевой индекс в формулу, выведенную для положительных индексов.

EN

Lower the power by integration by parts. Do not substitute index zero into a formula derived for positive indices.

Решение / Solution
RU

Выбираем $u=x^n$, чтобы производная понизила степень, и $dv=e^{1x}dx$, поэтому $v=e^{1x}/1$. При $n\ge1$ нижний граничный член равен нулю: $B_n=1^n e^{1}/1-(n/1)B_{n-1}$. При $n=0$ нижний член не ноль: $B_0=(e^{1}-1)/1$. Последовательно считаем до нужного индекса: $B_0=1.718282$, $B_1=1.000000$. Складываем только индексы $1$: $1.0000$. Для проверки $B_n>0$, поскольку подынтегральная функция положительна. Проверка доказательства: выбор $u,dv$, оба граничных члена, область $n\ge1$, отдельное начальное значение.

EN

Choose $u=x^n$ so differentiation lowers the degree, and $dv=e^{1x}dx$, giving $v=e^{1x}/1$. For $n\ge1$, the lower boundary term is zero: $B_n=1^n e^{1}/1-(n/1)B_{n-1}$. At $n=0$ the lower term is not zero: $B_0=(e^{1}-1)/1$. Calculate up to the required index: $B_0=1.718282$, $B_1=1.000000$. Sum only indices $1$: $1.0000$. Check that $B_n>0$, since the integrand is positive. Proof checklist: the choice of $u,dv$, both boundary terms, the range $n\ge1$, and a separate initial value.

уверенность1 — угадал, 5 — уверен полностью
W1902Разминкаступень 1Матанавторская
RU

$F(x)=\int_{0}^{x^1}e^{-t^2}dt$. Найдите $F\prime(1)$, не вычисляя первообразную. Подынтегральная функция непрерывна на всей прямой.

Ответ округлите до четырёх знаков после запятой.

EN

$F(x)=\int_{0}^{x^1}e^{-t^2}dt$. Find $F\prime(1)$ without finding an antiderivative. The integrand is continuous on the whole real line.

Round your answer to four decimal places.

Подсказка / Hint
RU

Рассмотрите интеграл как функцию верхней границы. Внутренняя функция тоже имеет производную.

EN

View the integral as a function of its upper endpoint. The inner function has a derivative too.

Решение / Solution
RU

Обозначим $H(z)=\int_0^z e^{-t^2}dt$. По основной теореме анализа $H\prime(z)=e^{-z^2}$. $F(x)=H(x^1)$, поэтому применяется цепное правило. Получаем $F\prime(x)=e^{-(x^1)^2}1x^{0}$. При $x=1$ ответ $0.3679$. Нам нужна локальная скорость накопления площади, а не явная формула для всей площади.

EN

Let $H(z)=\int_0^z e^{-t^2}dt$. The fundamental theorem gives $H\prime(z)=e^{-z^2}$. $F(x)=H(x^1)$, so apply the chain rule. Thus $F\prime(x)=e^{-(x^1)^2}1x^{0}$. At $x=1$ the answer is $0.3679$. We need the local rate of area accumulation, not an explicit expression for the entire area.

уверенность1 — угадал, 5 — уверен полностью
W1903Разминкаступень 1Матанавторская
RU

Вычислите $\int_{1}^{2}\frac{dx}{x^2(x+1)}$. Разложите дробь на простейшие; покажите проверку разложения.

Ответ округлите до четырёх знаков после запятой.

EN

Evaluate $\int_{1}^{2}\frac{dx}{x^2(x+1)}$. Decompose into partial fractions; show how you check the decomposition.

Round your answer to four decimal places.

Подсказка / Hint
RU

Для повторного множителя $x^2$ нужны оба слагаемых $A/x$ и $B/x^2$.

EN

The repeated factor $x^2$ requires both $A/x$ and $B/x^2$.

Решение / Solution
RU

Пишем $1/[x^2(x+1)]=A/x+B/x^2+C/(x+1)$. После умножения на знаменатель: $1=A x(x+1)+B(x+1)+Cx^2$. При $x=0$ находим $B=1/1$; при $x=-1$ — $C=1/1^2$; коэффициент при $x^2$ даёт $A=-1/1^2$. Подстановка всех коэффициентов восстанавливает числитель $1$. Первообразная $H(x)=\ln((x+1)/x)/1^2-1/(1x)$. По формуле Ньютона—Лейбница считаем $H(2)-H(1)$. Ответ $0.2123$. Отдельные расходящиеся логарифмы нельзя вычислять как разность бесконечностей.

EN

Write $1/[x^2(x+1)]=A/x+B/x^2+C/(x+1)$. Multiplying by the denominator gives $1=A x(x+1)+B(x+1)+Cx^2$. Setting $x=0$ gives $B=1/1$; setting $x=-1$ gives $C=1/1^2$; the coefficient of $x^2$ gives $A=-1/1^2$. Substitution of all coefficients recovers the numerator $1$. An antiderivative is $H(x)=\ln((x+1)/x)/1^2-1/(1x)$. Apply the fundamental theorem to calculate $H(2)-H(1)$. Answer: $0.2123$. Do not evaluate separately divergent logarithms as a difference of infinities.

уверенность1 — угадал, 5 — уверен полностью

База

решено 0 из 6

Чистая техника без сюрпризов. Здесь нарабатывается автоматизм.

B1901Базаступень 2минимумМатанавторская
RU

Для целых $n\ge0$ пусть $B_n=\int_0^{1}x^n e^{1x}dx$. Выведите рекуррентную формулу для $n\ge1$, выпишите $B_0$ и вычислите $B_2$.

Доказательство запишите на бумаге; поле проверяет только число. После решения сверьте обоснование с разбором.

Ответ округлите до четырёх знаков после запятой.

EN

For integers $n\ge0$, let $B_n=\int_0^{1}x^n e^{1x}dx$. Derive a recurrence for $n\ge1$, state $B_0$, and calculate $B_2$.

Write the proof on paper; the answer field checks only the number. After solving, compare your reasoning with the explanation.

Round your answer to four decimal places.

Подсказка / Hint
RU

Понизьте степень интегрированием по частям. Не подставляйте нулевой индекс в формулу, выведенную для положительных индексов.

EN

Lower the power by integration by parts. Do not substitute index zero into a formula derived for positive indices.

Решение / Solution
RU

Выбираем $u=x^n$, чтобы производная понизила степень, и $dv=e^{1x}dx$, поэтому $v=e^{1x}/1$. При $n\ge1$ нижний граничный член равен нулю: $B_n=1^n e^{1}/1-(n/1)B_{n-1}$. При $n=0$ нижний член не ноль: $B_0=(e^{1}-1)/1$. Последовательно считаем до нужного индекса: $B_0=1.718282$, $B_1=1.000000$, $B_2=0.718282$. Складываем только индексы $2$: $0.7183$. Для проверки $B_n>0$, поскольку подынтегральная функция положительна. Проверка доказательства: выбор $u,dv$, оба граничных члена, область $n\ge1$, отдельное начальное значение.

EN

Choose $u=x^n$ so differentiation lowers the degree, and $dv=e^{1x}dx$, giving $v=e^{1x}/1$. For $n\ge1$, the lower boundary term is zero: $B_n=1^n e^{1}/1-(n/1)B_{n-1}$. At $n=0$ the lower term is not zero: $B_0=(e^{1}-1)/1$. Calculate up to the required index: $B_0=1.718282$, $B_1=1.000000$, $B_2=0.718282$. Sum only indices $2$: $0.7183$. Check that $B_n>0$, since the integrand is positive. Proof checklist: the choice of $u,dv$, both boundary terms, the range $n\ge1$, and a separate initial value.

уверенность1 — угадал, 5 — уверен полностью
B1902Базаступень 2минимумМатанавторская
RU

$F(x)=\int_{0}^{x^2}e^{-t^2}dt$. Найдите $F\prime(1)$, не вычисляя первообразную. Подынтегральная функция непрерывна на всей прямой.

Ответ округлите до четырёх знаков после запятой.

EN

$F(x)=\int_{0}^{x^2}e^{-t^2}dt$. Find $F\prime(1)$ without finding an antiderivative. The integrand is continuous on the whole real line.

Round your answer to four decimal places.

Подсказка / Hint
RU

Рассмотрите интеграл как функцию верхней границы. Внутренняя функция тоже имеет производную.

EN

View the integral as a function of its upper endpoint. The inner function has a derivative too.

Решение / Solution
RU

Обозначим $H(z)=\int_0^z e^{-t^2}dt$. По основной теореме анализа $H\prime(z)=e^{-z^2}$. $F(x)=H(x^2)$, поэтому применяется цепное правило. Получаем $F\prime(x)=e^{-(x^2)^2}2x^{1}$. При $x=1$ ответ $0.7358$. Нам нужна локальная скорость накопления площади, а не явная формула для всей площади.

EN

Let $H(z)=\int_0^z e^{-t^2}dt$. The fundamental theorem gives $H\prime(z)=e^{-z^2}$. $F(x)=H(x^2)$, so apply the chain rule. Thus $F\prime(x)=e^{-(x^2)^2}2x^{1}$. At $x=1$ the answer is $0.7358$. We need the local rate of area accumulation, not an explicit expression for the entire area.

уверенность1 — угадал, 5 — уверен полностью
B1903Базаступень 2минимумМатанавторская
RU

Вычислите $\int_{1}^{2}\frac{dx}{x^2(x+2)}$. Разложите дробь на простейшие; покажите проверку разложения.

Ответ округлите до четырёх знаков после запятой.

EN

Evaluate $\int_{1}^{2}\frac{dx}{x^2(x+2)}$. Decompose into partial fractions; show how you check the decomposition.

Round your answer to four decimal places.

Подсказка / Hint
RU

Для повторного множителя $x^2$ нужны оба слагаемых $A/x$ и $B/x^2$.

EN

The repeated factor $x^2$ requires both $A/x$ and $B/x^2$.

Решение / Solution
RU

Пишем $1/[x^2(x+2)]=A/x+B/x^2+C/(x+2)$. После умножения на знаменатель: $1=A x(x+2)+B(x+2)+Cx^2$. При $x=0$ находим $B=1/2$; при $x=-2$ — $C=1/2^2$; коэффициент при $x^2$ даёт $A=-1/2^2$. Подстановка всех коэффициентов восстанавливает числитель $1$. Первообразная $H(x)=\ln((x+2)/x)/2^2-1/(2x)$. По формуле Ньютона—Лейбница считаем $H(2)-H(1)$. Ответ $0.1486$. Отдельные расходящиеся логарифмы нельзя вычислять как разность бесконечностей.

EN

Write $1/[x^2(x+2)]=A/x+B/x^2+C/(x+2)$. Multiplying by the denominator gives $1=A x(x+2)+B(x+2)+Cx^2$. Setting $x=0$ gives $B=1/2$; setting $x=-2$ gives $C=1/2^2$; the coefficient of $x^2$ gives $A=-1/2^2$. Substitution of all coefficients recovers the numerator $1$. An antiderivative is $H(x)=\ln((x+2)/x)/2^2-1/(2x)$. Apply the fundamental theorem to calculate $H(2)-H(1)$. Answer: $0.1486$. Do not evaluate separately divergent logarithms as a difference of infinities.

уверенность1 — угадал, 5 — уверен полностью
B1904Базаступень 2Матанавторская
RU

Для целых $n\ge0$ пусть $B_n=\int_0^{1}x^n e^{2x}dx$. Выведите рекуррентную формулу для $n\ge1$, выпишите $B_0$ и вычислите $B_0+B_1$.

Доказательство запишите на бумаге; поле проверяет только число. После решения сверьте обоснование с разбором.

Ответ округлите до четырёх знаков после запятой.

EN

For integers $n\ge0$, let $B_n=\int_0^{1}x^n e^{2x}dx$. Derive a recurrence for $n\ge1$, state $B_0$, and calculate $B_0+B_1$.

Write the proof on paper; the answer field checks only the number. After solving, compare your reasoning with the explanation.

Round your answer to four decimal places.

Подсказка / Hint
RU

Понизьте степень интегрированием по частям. Не подставляйте нулевой индекс в формулу, выведенную для положительных индексов.

EN

Lower the power by integration by parts. Do not substitute index zero into a formula derived for positive indices.

Решение / Solution
RU

Выбираем $u=x^n$, чтобы производная понизила степень, и $dv=e^{2x}dx$, поэтому $v=e^{2x}/2$. При $n\ge1$ нижний граничный член равен нулю: $B_n=1^n e^{2}/2-(n/2)B_{n-1}$. При $n=0$ нижний член не ноль: $B_0=(e^{2}-1)/2$. Последовательно считаем до нужного индекса: $B_0=3.194528$, $B_1=2.097264$. Складываем только индексы $0,1$: $5.2918$. Для проверки $B_n>0$, поскольку подынтегральная функция положительна. Проверка доказательства: выбор $u,dv$, оба граничных члена, область $n\ge1$, отдельное начальное значение.

EN

Choose $u=x^n$ so differentiation lowers the degree, and $dv=e^{2x}dx$, giving $v=e^{2x}/2$. For $n\ge1$, the lower boundary term is zero: $B_n=1^n e^{2}/2-(n/2)B_{n-1}$. At $n=0$ the lower term is not zero: $B_0=(e^{2}-1)/2$. Calculate up to the required index: $B_0=3.194528$, $B_1=2.097264$. Sum only indices $0,1$: $5.2918$. Check that $B_n>0$, since the integrand is positive. Proof checklist: the choice of $u,dv$, both boundary terms, the range $n\ge1$, and a separate initial value.

уверенность1 — угадал, 5 — уверен полностью
B1905Базаступень 2Матанавторская
RU

$F(x)=\int_{x}^{x^2}e^{-t^2}dt$. Найдите $F\prime(0)$, не вычисляя первообразную. Подынтегральная функция непрерывна на всей прямой.

Ответ округлите до четырёх знаков после запятой.

EN

$F(x)=\int_{x}^{x^2}e^{-t^2}dt$. Find $F\prime(0)$ without finding an antiderivative. The integrand is continuous on the whole real line.

Round your answer to four decimal places.

Подсказка / Hint
RU

Рассмотрите интеграл как функцию верхней границы. Внутренняя функция тоже имеет производную.

EN

View the integral as a function of its upper endpoint. The inner function has a derivative too.

Решение / Solution
RU

Обозначим $H(z)=\int_0^z e^{-t^2}dt$. По основной теореме анализа $H\prime(z)=e^{-z^2}$. $F(x)=H(x^2)-H(x)$, поэтому дифференцируем оба конца. Получаем $F\prime(x)=e^{-(x^2)^2}2x^{1}-e^{-x^2}$. При $x=0$ ответ $-1.0000$. Нам нужна локальная скорость накопления площади, а не явная формула для всей площади.

EN

Let $H(z)=\int_0^z e^{-t^2}dt$. The fundamental theorem gives $H\prime(z)=e^{-z^2}$. $F(x)=H(x^2)-H(x)$, so differentiate both endpoints. Thus $F\prime(x)=e^{-(x^2)^2}2x^{1}-e^{-x^2}$. At $x=0$ the answer is $-1.0000$. We need the local rate of area accumulation, not an explicit expression for the entire area.

уверенность1 — угадал, 5 — уверен полностью
B1906Базаступень 2минимумМатанавторская
RU

Вычислите $\int_{1}^{2}\frac{dx}{x^3(x+1)}$. Выпишите все степени повторного множителя в разложении; проверьте разложение до интегрирования.

Ответ округлите до четырёх знаков после запятой.

EN

Evaluate $\int_{1}^{2}\frac{dx}{x^3(x+1)}$. Include every repeated-factor power in the decomposition; check the decomposition before integrating.

Round your answer to four decimal places.

Подсказка / Hint
RU

После умножения на знаменатель сравните свободный член, затем коэффициенты при $x,x^2,x^3$.

EN

After clearing denominators, compare the constant term, then the coefficients of $x,x^2,x^3$.

Решение / Solution
RU

Пишем $A/x+B/x^2+C/x^3+D/(x+1)$. Тождество числителей: $1=Ax^2(x+1)+Bx(x+1)+C(x+1)+Dx^3$. Последовательно получаем $C=1$, $B=-1$, $A=1$, $D=-1$. Значит первообразная $H(x)=\ln(x/(x+1))+1/x-1/(2x^2)$. На конечном отрезке считаем $H(2)-H(1)$. Получаем $0.1627$. Проверка: приведение простейших дробей к общему знаменателю возвращает числитель $1$.

EN

Write $A/x+B/x^2+C/x^3+D/(x+1)$. The numerator identity is $1=Ax^2(x+1)+Bx(x+1)+C(x+1)+Dx^3$. Successively obtain $C=1$, $B=-1$, $A=1$, $D=-1$. An antiderivative is therefore $H(x)=\ln(x/(x+1))+1/x-1/(2x^2)$. On the finite interval, calculate $H(2)-H(1)$. The result is $0.1627$. Check: putting the partial fractions over a common denominator recovers numerator $1$.

уверенность1 — угадал, 5 — уверен полностью

Уровень YMLS

решено 0 из 5

Целевая сложность вступительного экзамена. Ответ — число.

Y1901Уровень YMLSступень 3обязательнаяМатанавторская
RU

Для целых $n\ge0$ пусть $B_n=\int_0^{1}x^n e^{2x}dx$. Выведите рекуррентную формулу для $n\ge1$, выпишите $B_0$ и вычислите $B_1+B_2$.

Доказательство запишите на бумаге; поле проверяет только число. После решения сверьте обоснование с разбором.

Ответ округлите до четырёх знаков после запятой.

EN

For integers $n\ge0$, let $B_n=\int_0^{1}x^n e^{2x}dx$. Derive a recurrence for $n\ge1$, state $B_0$, and calculate $B_1+B_2$.

Write the proof on paper; the answer field checks only the number. After solving, compare your reasoning with the explanation.

Round your answer to four decimal places.

Подсказка / Hint
RU

Понизьте степень интегрированием по частям. Не подставляйте нулевой индекс в формулу, выведенную для положительных индексов.

EN

Lower the power by integration by parts. Do not substitute index zero into a formula derived for positive indices.

Решение / Solution
RU

Выбираем $u=x^n$, чтобы производная понизила степень, и $dv=e^{2x}dx$, поэтому $v=e^{2x}/2$. При $n\ge1$ нижний граничный член равен нулю: $B_n=1^n e^{2}/2-(n/2)B_{n-1}$. При $n=0$ нижний член не ноль: $B_0=(e^{2}-1)/2$. Последовательно считаем до нужного индекса: $B_0=3.194528$, $B_1=2.097264$, $B_2=1.597264$. Складываем только индексы $1,2$: $3.6945$. Для проверки $B_n>0$, поскольку подынтегральная функция положительна. Проверка доказательства: выбор $u,dv$, оба граничных члена, область $n\ge1$, отдельное начальное значение.

EN

Choose $u=x^n$ so differentiation lowers the degree, and $dv=e^{2x}dx$, giving $v=e^{2x}/2$. For $n\ge1$, the lower boundary term is zero: $B_n=1^n e^{2}/2-(n/2)B_{n-1}$. At $n=0$ the lower term is not zero: $B_0=(e^{2}-1)/2$. Calculate up to the required index: $B_0=3.194528$, $B_1=2.097264$, $B_2=1.597264$. Sum only indices $1,2$: $3.6945$. Check that $B_n>0$, since the integrand is positive. Proof checklist: the choice of $u,dv$, both boundary terms, the range $n\ge1$, and a separate initial value.

уверенность1 — угадал, 5 — уверен полностью
Y1902Уровень YMLSступень 3обязательнаяМатанавторская
RU

$F(x)=\int_{x}^{x^3}e^{-t^2}dt$. Найдите $F\prime(1)$, не вычисляя первообразную. Подынтегральная функция непрерывна на всей прямой.

Ответ округлите до четырёх знаков после запятой.

EN

$F(x)=\int_{x}^{x^3}e^{-t^2}dt$. Find $F\prime(1)$ without finding an antiderivative. The integrand is continuous on the whole real line.

Round your answer to four decimal places.

Подсказка / Hint
RU

Рассмотрите интеграл как функцию верхней границы. Внутренняя функция тоже имеет производную.

EN

View the integral as a function of its upper endpoint. The inner function has a derivative too.

Решение / Solution
RU

Обозначим $H(z)=\int_0^z e^{-t^2}dt$. По основной теореме анализа $H\prime(z)=e^{-z^2}$. $F(x)=H(x^3)-H(x)$, поэтому дифференцируем оба конца. Получаем $F\prime(x)=e^{-(x^3)^2}3x^{2}-e^{-x^2}$. При $x=1$ ответ $0.7358$. Нам нужна локальная скорость накопления площади, а не явная формула для всей площади.

EN

Let $H(z)=\int_0^z e^{-t^2}dt$. The fundamental theorem gives $H\prime(z)=e^{-z^2}$. $F(x)=H(x^3)-H(x)$, so differentiate both endpoints. Thus $F\prime(x)=e^{-(x^3)^2}3x^{2}-e^{-x^2}$. At $x=1$ the answer is $0.7358$. We need the local rate of area accumulation, not an explicit expression for the entire area.

уверенность1 — угадал, 5 — уверен полностью
Y1903Уровень YMLSступень 3обязательнаяМатанавторская
RU

Вычислите $\int_{1}^{\infty}\frac{dx}{x^3(x+1)}$. Выпишите все степени повторного множителя в разложении; обоснуйте сходимость и предельный переход.

Ответ округлите до четырёх знаков после запятой.

EN

Evaluate $\int_{1}^{\infty}\frac{dx}{x^3(x+1)}$. Include every repeated-factor power in the decomposition; justify convergence and the limiting step.

Round your answer to four decimal places.

Подсказка / Hint
RU

После умножения на знаменатель сравните свободный член, затем коэффициенты при $x,x^2,x^3$.

EN

After clearing denominators, compare the constant term, then the coefficients of $x,x^2,x^3$.

Решение / Solution
RU

Пишем $A/x+B/x^2+C/x^3+D/(x+1)$. Тождество числителей: $1=Ax^2(x+1)+Bx(x+1)+C(x+1)+Dx^3$. Последовательно получаем $C=1$, $B=-1$, $A=1$, $D=-1$. Значит первообразная $H(x)=\ln(x/(x+1))+1/x-1/(2x^2)$. На $[1,T]$ ответ $H(T)-H(1)$. Логарифмы объединены, поэтому $H(T)\to0$; также положительный интегранд не больше $1/x^4$, что доказывает сходимость. Получаем $0.1931$. Проверка: приведение простейших дробей к общему знаменателю возвращает числитель $1$.

EN

Write $A/x+B/x^2+C/x^3+D/(x+1)$. The numerator identity is $1=Ax^2(x+1)+Bx(x+1)+C(x+1)+Dx^3$. Successively obtain $C=1$, $B=-1$, $A=1$, $D=-1$. An antiderivative is therefore $H(x)=\ln(x/(x+1))+1/x-1/(2x^2)$. On $[1,T]$, the result is $H(T)-H(1)$. The logarithms are combined, so $H(T)\to0$; the positive integrand is also bounded by $1/x^4$, proving convergence. The result is $0.1931$. Check: putting the partial fractions over a common denominator recovers numerator $1$.

уверенность1 — угадал, 5 — уверен полностью
Y1904Уровень YMLSступень 4минимумМатанавторская
RU

Для целых $n\ge0$ пусть $B_n=\int_0^{1}x^n e^{1x}dx$. Выведите рекуррентную формулу для $n\ge1$, выпишите $B_0$ и вычислите $B_1+B_2+B_3$.

Доказательство запишите на бумаге; поле проверяет только число. После решения сверьте обоснование с разбором.

Ответ округлите до четырёх знаков после запятой.

EN

For integers $n\ge0$, let $B_n=\int_0^{1}x^n e^{1x}dx$. Derive a recurrence for $n\ge1$, state $B_0$, and calculate $B_1+B_2+B_3$.

Write the proof on paper; the answer field checks only the number. After solving, compare your reasoning with the explanation.

Round your answer to four decimal places.

Подсказка / Hint
RU

Понизьте степень интегрированием по частям. Не подставляйте нулевой индекс в формулу, выведенную для положительных индексов.

EN

Lower the power by integration by parts. Do not substitute index zero into a formula derived for positive indices.

Решение / Solution
RU

Выбираем $u=x^n$, чтобы производная понизила степень, и $dv=e^{1x}dx$, поэтому $v=e^{1x}/1$. При $n\ge1$ нижний граничный член равен нулю: $B_n=1^n e^{1}/1-(n/1)B_{n-1}$. При $n=0$ нижний член не ноль: $B_0=(e^{1}-1)/1$. Последовательно считаем до нужного индекса: $B_0=1.718282$, $B_1=1.000000$, $B_2=0.718282$, $B_3=0.563436$. Складываем только индексы $1,2,3$: $2.2817$. Для проверки $B_n>0$, поскольку подынтегральная функция положительна. Проверка доказательства: выбор $u,dv$, оба граничных члена, область $n\ge1$, отдельное начальное значение.

EN

Choose $u=x^n$ so differentiation lowers the degree, and $dv=e^{1x}dx$, giving $v=e^{1x}/1$. For $n\ge1$, the lower boundary term is zero: $B_n=1^n e^{1}/1-(n/1)B_{n-1}$. At $n=0$ the lower term is not zero: $B_0=(e^{1}-1)/1$. Calculate up to the required index: $B_0=1.718282$, $B_1=1.000000$, $B_2=0.718282$, $B_3=0.563436$. Sum only indices $1,2,3$: $2.2817$. Check that $B_n>0$, since the integrand is positive. Proof checklist: the choice of $u,dv$, both boundary terms, the range $n\ge1$, and a separate initial value.

уверенность1 — угадал, 5 — уверен полностью
Y1905Уровень YMLSступень 4минимумМатанавторская
RU

$F(x)=\int_{x}^{x^3}e^{-t^2}dt$. Найдите $F\prime(-1)$, не вычисляя первообразную. Подынтегральная функция непрерывна на всей прямой.

Ответ округлите до четырёх знаков после запятой.

EN

$F(x)=\int_{x}^{x^3}e^{-t^2}dt$. Find $F\prime(-1)$ without finding an antiderivative. The integrand is continuous on the whole real line.

Round your answer to four decimal places.

Подсказка / Hint
RU

Рассмотрите интеграл как функцию верхней границы. Внутренняя функция тоже имеет производную.

EN

View the integral as a function of its upper endpoint. The inner function has a derivative too.

Решение / Solution
RU

Обозначим $H(z)=\int_0^z e^{-t^2}dt$. По основной теореме анализа $H\prime(z)=e^{-z^2}$. $F(x)=H(x^3)-H(x)$, поэтому дифференцируем оба конца. Получаем $F\prime(x)=e^{-(x^3)^2}3x^{2}-e^{-x^2}$. При $x=-1$ ответ $0.7358$. Нам нужна локальная скорость накопления площади, а не явная формула для всей площади.

EN

Let $H(z)=\int_0^z e^{-t^2}dt$. The fundamental theorem gives $H\prime(z)=e^{-z^2}$. $F(x)=H(x^3)-H(x)$, so differentiate both endpoints. Thus $F\prime(x)=e^{-(x^3)^2}3x^{2}-e^{-x^2}$. At $x=-1$ the answer is $0.7358$. We need the local rate of area accumulation, not an explicit expression for the entire area.

уверенность1 — угадал, 5 — уверен полностью

Мини-тест под таймером

20 минут

Одна задача, таймер идёт, подсказки и решение не открываются до истечения времени. Это тренировка не математики, а поведения под давлением.

Y1906Уровень YMLSступень 4минимумМатанавторская
RU

Вычислите $\int_{2}^{\infty}\frac{dx}{x^3(x+1)}$. Выпишите все степени повторного множителя в разложении; обоснуйте сходимость и предельный переход.

Ответ округлите до четырёх знаков после запятой.

EN

Evaluate $\int_{2}^{\infty}\frac{dx}{x^3(x+1)}$. Include every repeated-factor power in the decomposition; justify convergence and the limiting step.

Round your answer to four decimal places.

Подсказка / Hint
RU

После умножения на знаменатель сравните свободный член, затем коэффициенты при $x,x^2,x^3$.

EN

After clearing denominators, compare the constant term, then the coefficients of $x,x^2,x^3$.

Решение / Solution
RU

Пишем $A/x+B/x^2+C/x^3+D/(x+1)$. Тождество числителей: $1=Ax^2(x+1)+Bx(x+1)+C(x+1)+Dx^3$. Последовательно получаем $C=1$, $B=-1$, $A=1$, $D=-1$. Значит первообразная $H(x)=\ln(x/(x+1))+1/x-1/(2x^2)$. На $[2,T]$ ответ $H(T)-H(2)$. Логарифмы объединены, поэтому $H(T)\to0$; также положительный интегранд не больше $1/x^4$, что доказывает сходимость. Получаем $0.0305$. Проверка: приведение простейших дробей к общему знаменателю возвращает числитель $1$.

EN

Write $A/x+B/x^2+C/x^3+D/(x+1)$. The numerator identity is $1=Ax^2(x+1)+Bx(x+1)+C(x+1)+Dx^3$. Successively obtain $C=1$, $B=-1$, $A=1$, $D=-1$. An antiderivative is therefore $H(x)=\ln(x/(x+1))+1/x-1/(2x^2)$. On $[2,T]$, the result is $H(T)-H(2)$. The logarithms are combined, so $H(T)\to0$; the positive integrand is also bounded by $1/x^4$, proving convergence. The result is $0.0305$. Check: putting the partial fractions over a common denominator recovers numerator $1$.

уверенность1 — угадал, 5 — уверен полностью
день закрыт, когда
В каждой задаче минимума до вычислений записан первый ход и причина выбора.In every minimum-route problem, write the first move and its reason before calculating.
Все обязательные мосты решены без подсказок; после ошибки метод восстановлен самостоятельно.Solve every mandatory bridge without hints; after an error, reconstruct the method independently.
Все три финала решены без решения перед глазами; численный результат проверен другим способом.Solve all three finals without viewing solutions and check each numerical result another way.
Для каждого финала объяснено, что изменится при изменении одной предпосылки.For each final, explain what would change if one assumption changed.
В доказательных задачах проверены область, ключевое равенство и вывод; числовая галочка не считается проверкой доказательства.For proof tasks, check the domain, key identity, and conclusion; a numeric checkmark does not certify a proof.
аудит дня
RU

Запиши в заметку конкретную ошибку, её причину и проверку, которая могла её поймать. При неверном финале вернись к мосту того же метода; повтори на новой попытке после паузы. Сохрани доказательства на бумаге и проверь их по пунктам разбора.

EN

Record the specific error, its cause, and a check that could have caught it. After a failed final, return to the bridge for the same method and retry in a fresh attempt after a break. Keep written proofs and compare them with the explanation checklist.