Интеграл (2*x-3)*sin(5*x) (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                      
      /                      
     |                       
     |  (2*x - 3)*sin(5*x) dx
     |                       
    /                        
    0                        
    01(2x3)sin(5x)dx\int_{0}^{1} \left(2 x - 3\right) \sin{\left (5 x \right )}\, dx
    Подробное решение
    1. Есть несколько способов вычислить этот интеграл.

      Метод #1

      1. Используем интегрирование по частям:

        udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

        пусть u(x)=2x3u{\left (x \right )} = 2 x - 3 и пусть dv(x)=sin(5x)\operatorname{dv}{\left (x \right )} = \sin{\left (5 x \right )} dx.

        Затем du(x)=2\operatorname{du}{\left (x \right )} = 2 dx.

        Чтобы найти v(x)v{\left (x \right )}:

        1. пусть u=5xu = 5 x.

          Тогда пусть du=5dxdu = 5 dx и подставим du5\frac{du}{5}:

          sin(u)du\int \sin{\left (u \right )}\, du

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

            sin(u)du=15sin(u)du\int \sin{\left (u \right )}\, du = \frac{1}{5} \int \sin{\left (u \right )}\, du

            1. Интеграл от синуса есть минус косинус:

              sin(u)du=cos(u)\int \sin{\left (u \right )}\, du = - \cos{\left (u \right )}

            Таким образом, результат будет: 15cos(u)- \frac{1}{5} \cos{\left (u \right )}

          Если сейчас заменить uu ещё в:

          15cos(5x)- \frac{1}{5} \cos{\left (5 x \right )}

        Теперь решаем под-интеграл.

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

        25cos(5x)dx=25cos(5x)dx\int - \frac{2}{5} \cos{\left (5 x \right )}\, dx = - \frac{2}{5} \int \cos{\left (5 x \right )}\, dx

        1. пусть u=5xu = 5 x.

          Тогда пусть du=5dxdu = 5 dx и подставим du5\frac{du}{5}:

          cos(u)du\int \cos{\left (u \right )}\, du

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

            cos(u)du=15cos(u)du\int \cos{\left (u \right )}\, du = \frac{1}{5} \int \cos{\left (u \right )}\, du

            1. Интеграл от косинуса есть синус:

              cos(u)du=sin(u)\int \cos{\left (u \right )}\, du = \sin{\left (u \right )}

            Таким образом, результат будет: 15sin(u)\frac{1}{5} \sin{\left (u \right )}

          Если сейчас заменить uu ещё в:

          15sin(5x)\frac{1}{5} \sin{\left (5 x \right )}

        Таким образом, результат будет: 225sin(5x)- \frac{2}{25} \sin{\left (5 x \right )}

      Метод #2

      1. Перепишите подынтегральное выражение:

        (2x3)sin(5x)=2xsin(5x)3sin(5x)\left(2 x - 3\right) \sin{\left (5 x \right )} = 2 x \sin{\left (5 x \right )} - 3 \sin{\left (5 x \right )}

      2. Интегрируем почленно:

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

          2xsin(5x)dx=2xsin(5x)dx\int 2 x \sin{\left (5 x \right )}\, dx = 2 \int x \sin{\left (5 x \right )}\, dx

          1. Используем интегрирование по частям:

            udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

            пусть u(x)=xu{\left (x \right )} = x и пусть dv(x)=sin(5x)\operatorname{dv}{\left (x \right )} = \sin{\left (5 x \right )} dx.

            Затем du(x)=1\operatorname{du}{\left (x \right )} = 1 dx.

            Чтобы найти v(x)v{\left (x \right )}:

            1. пусть u=5xu = 5 x.

              Тогда пусть du=5dxdu = 5 dx и подставим du5\frac{du}{5}:

              sin(u)du\int \sin{\left (u \right )}\, du

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

                sin(u)du=15sin(u)du\int \sin{\left (u \right )}\, du = \frac{1}{5} \int \sin{\left (u \right )}\, du

                1. Интеграл от синуса есть минус косинус:

                  sin(u)du=cos(u)\int \sin{\left (u \right )}\, du = - \cos{\left (u \right )}

                Таким образом, результат будет: 15cos(u)- \frac{1}{5} \cos{\left (u \right )}

              Если сейчас заменить uu ещё в:

              15cos(5x)- \frac{1}{5} \cos{\left (5 x \right )}

            Теперь решаем под-интеграл.

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

            15cos(5x)dx=15cos(5x)dx\int - \frac{1}{5} \cos{\left (5 x \right )}\, dx = - \frac{1}{5} \int \cos{\left (5 x \right )}\, dx

            1. пусть u=5xu = 5 x.

              Тогда пусть du=5dxdu = 5 dx и подставим du5\frac{du}{5}:

              cos(u)du\int \cos{\left (u \right )}\, du

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

                cos(u)du=15cos(u)du\int \cos{\left (u \right )}\, du = \frac{1}{5} \int \cos{\left (u \right )}\, du

                1. Интеграл от косинуса есть синус:

                  cos(u)du=sin(u)\int \cos{\left (u \right )}\, du = \sin{\left (u \right )}

                Таким образом, результат будет: 15sin(u)\frac{1}{5} \sin{\left (u \right )}

              Если сейчас заменить uu ещё в:

              15sin(5x)\frac{1}{5} \sin{\left (5 x \right )}

            Таким образом, результат будет: 125sin(5x)- \frac{1}{25} \sin{\left (5 x \right )}

          Таким образом, результат будет: 2x5cos(5x)+225sin(5x)- \frac{2 x}{5} \cos{\left (5 x \right )} + \frac{2}{25} \sin{\left (5 x \right )}

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

          3sin(5x)dx=3sin(5x)dx\int - 3 \sin{\left (5 x \right )}\, dx = - 3 \int \sin{\left (5 x \right )}\, dx

          1. пусть u=5xu = 5 x.

            Тогда пусть du=5dxdu = 5 dx и подставим du5\frac{du}{5}:

            sin(u)du\int \sin{\left (u \right )}\, du

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

              sin(u)du=15sin(u)du\int \sin{\left (u \right )}\, du = \frac{1}{5} \int \sin{\left (u \right )}\, du

              1. Интеграл от синуса есть минус косинус:

                sin(u)du=cos(u)\int \sin{\left (u \right )}\, du = - \cos{\left (u \right )}

              Таким образом, результат будет: 15cos(u)- \frac{1}{5} \cos{\left (u \right )}

            Если сейчас заменить uu ещё в:

            15cos(5x)- \frac{1}{5} \cos{\left (5 x \right )}

          Таким образом, результат будет: 35cos(5x)\frac{3}{5} \cos{\left (5 x \right )}

        Результат есть: 2x5cos(5x)+225sin(5x)+35cos(5x)- \frac{2 x}{5} \cos{\left (5 x \right )} + \frac{2}{25} \sin{\left (5 x \right )} + \frac{3}{5} \cos{\left (5 x \right )}

    2. Теперь упростить:

      125(10x+15)cos(5x)+225sin(5x)\frac{1}{25} \left(- 10 x + 15\right) \cos{\left (5 x \right )} + \frac{2}{25} \sin{\left (5 x \right )}

    3. Добавляем постоянную интегрирования:

      125(10x+15)cos(5x)+225sin(5x)+constant\frac{1}{25} \left(- 10 x + 15\right) \cos{\left (5 x \right )} + \frac{2}{25} \sin{\left (5 x \right )}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    125(10x+15)cos(5x)+225sin(5x)+constant\frac{1}{25} \left(- 10 x + 15\right) \cos{\left (5 x \right )} + \frac{2}{25} \sin{\left (5 x \right )}+ \mathrm{constant}

    Численный ответ [src]
    -0.619981504880406
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                                            
     |                             2*sin(5*x)   (-3 + 2*x)*cos(5*x)
     | (2*x - 3)*sin(5*x) dx = C + ---------- - -------------------
     |                                 25                5         
    /                                                              
    2(sin(5x)5xcos(5x))5+3cos(5x)5{{{{2\,\left(\sin \left(5\,x\right)-5\,x\,\cos \left(5\,x\right) \right)}\over{5}}+3\,\cos \left(5\,x\right)}\over{5}}