Интеграл -sin(x)^(3) (dx)

Преподаватель очень удивится увидев твоё верное решение 😼

d

↑ Введите нижнюю границу интеграла и верхнюю границу интеграла b, подинтегральную функцию f(x) - смотрите пример

Кусочно-заданная:

{ кусочно-заданную функцию ввести здесь.

    Решение

    Вы ввели [src]
      1            
      /            
     |             
     |      3      
     |  -sin (x) dx
     |             
    /              
    0              
    01sin3(x)dx\int_{0}^{1} - \sin^{3}{\left (x \right )}\, dx
    Подробное решение
    1. Интеграл от произведения функции на константу есть эта константа на интеграл от данной функции:

      sin3(x)dx=sin3(x)dx\int - \sin^{3}{\left (x \right )}\, dx = - \int \sin^{3}{\left (x \right )}\, dx

      1. Перепишите подынтегральное выражение:

        sin3(x)=(cos2(x)+1)sin(x)\sin^{3}{\left (x \right )} = \left(- \cos^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \sin{\left (x \right )}

      2. Есть несколько способов вычислить этот интеграл.

        Метод #1

        1. пусть u=cos(x)u = \cos{\left (x \right )}.

          Тогда пусть du=sin(x)dxdu = - \sin{\left (x \right )} dx и подставим dudu:

          u21du\int u^{2} - 1\, du

          1. Интегрируем почленно:

            1. Интеграл unu^{n} есть un+1n+1\frac{u^{n + 1}}{n + 1}:

              u2du=u33\int u^{2}\, du = \frac{u^{3}}{3}

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

              1du=u\int -1\, du = - u

            Результат есть: u33u\frac{u^{3}}{3} - u

          Если сейчас заменить uu ещё в:

          13cos3(x)cos(x)\frac{1}{3} \cos^{3}{\left (x \right )} - \cos{\left (x \right )}

        Метод #2

        1. Перепишите подынтегральное выражение:

          (cos2(x)+1)sin(x)=sin(x)cos2(x)+sin(x)\left(- \cos^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \sin{\left (x \right )} = - \sin{\left (x \right )} \cos^{2}{\left (x \right )} + \sin{\left (x \right )}

        2. Интегрируем почленно:

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

            sin(x)cos2(x)dx=sin(x)cos2(x)dx\int - \sin{\left (x \right )} \cos^{2}{\left (x \right )}\, dx = - \int \sin{\left (x \right )} \cos^{2}{\left (x \right )}\, dx

            1. пусть u=cos(x)u = \cos{\left (x \right )}.

              Тогда пусть du=sin(x)dxdu = - \sin{\left (x \right )} dx и подставим du- du:

              u2du\int u^{2}\, du

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

                u2du=u2du\int u^{2}\, du = - \int u^{2}\, du

                1. Интеграл unu^{n} есть un+1n+1\frac{u^{n + 1}}{n + 1}:

                  u2du=u33\int u^{2}\, du = \frac{u^{3}}{3}

                Таким образом, результат будет: u33- \frac{u^{3}}{3}

              Если сейчас заменить uu ещё в:

              13cos3(x)- \frac{1}{3} \cos^{3}{\left (x \right )}

            Таким образом, результат будет: 13cos3(x)\frac{1}{3} \cos^{3}{\left (x \right )}

          1. Интеграл от синуса есть минус косинус:

            sin(x)dx=cos(x)\int \sin{\left (x \right )}\, dx = - \cos{\left (x \right )}

          Результат есть: 13cos3(x)cos(x)\frac{1}{3} \cos^{3}{\left (x \right )} - \cos{\left (x \right )}

      Таким образом, результат будет: 13cos3(x)+cos(x)- \frac{1}{3} \cos^{3}{\left (x \right )} + \cos{\left (x \right )}

    2. Добавляем постоянную интегрирования:

      13cos3(x)+cos(x)+constant- \frac{1}{3} \cos^{3}{\left (x \right )} + \cos{\left (x \right )}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    13cos3(x)+cos(x)+constant- \frac{1}{3} \cos^{3}{\left (x \right )} + \cos{\left (x \right )}+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-10102-2
    Ответ [src]
      1                                     
      /                                     
     |                         3            
     |      3           2   cos (1)         
     |  -sin (x) dx = - - - ------- + cos(1)
     |                  3      3            
    /                                       
    0                                       
    cos313cos1323-{{\cos ^31-3\,\cos 1}\over{3}}-{{2}\over{3}}
    Численный ответ [src]
    -0.178940562548858
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                  
     |                      3            
     |     3             cos (x)         
     | -sin (x) dx = C - ------- + cos(x)
     |                      3            
    /                                    
    cosxcos3x3\cos x-{{\cos ^3x}\over{3}}