求下列不定积分:-|||-int dfrac (2cdot {3)^x-5cdot (2)^x}({3)^x}dx =

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查指数函数的积分以及分式拆分简化的能力。关键在于将被积函数拆分为简单项的组合,分别积分后合并结果。
解题思路:
- 分式拆分:将分子中的两项分别除以分母,简化为常数项与指数函数的组合。
- 逐项积分:对常数项直接积分,对指数函数应用标准积分公式。
- 合并结果:注意积分常数的合并与表达式的化简。
步骤1:拆分被积函数
将分子拆分为两部分:
$\frac{2 \cdot 3^x - 5 \cdot 2^x}{3^x} = \frac{2 \cdot 3^x}{3^x} - \frac{5 \cdot 2^x}{3^x} = 2 - 5 \left( \frac{2}{3} \right)^x$
步骤2:逐项积分
-
第一项积分:
$\int 2 \, dx = 2x + C_1$ -
第二项积分:
对指数函数 $\left( \frac{2}{3} \right)^x$ 积分,利用公式 $\int a^x \, dx = \frac{a^x}{\ln a} + C$:
$\int -5 \left( \frac{2}{3} \right)^x \, dx = -5 \cdot \frac{\left( \frac{2}{3} \right)^x}{\ln \left( \frac{2}{3} \right)} + C_2$
步骤3:合并结果
将两部分结果合并,并整理常数项:
$\begin{aligned}\int \frac{2 \cdot 3^x - 5 \cdot 2^x}{3^x} \, dx &= 2x - 5 \cdot \frac{\left( \frac{2}{3} \right)^x}{\ln \left( \frac{2}{3} \right)} + C \\&= 2x - \frac{5}{\ln 2 - \ln 3} \left( \frac{2}{3} \right)^x + C\end{aligned}$