Интеграл cos(2)^(7)*x*sin(2*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                      
      /                      
     |                       
     |     7                 
     |  cos (2)*x*sin(2*x) dx
     |                       
    /                        
    0                        
    01xcos7(2)sin(2x)dx\int_{0}^{1} x \cos^{7}{\left (2 \right )} \sin{\left (2 x \right )}\, dx
    Подробное решение
    1. Используем интегрирование по частям:

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

      пусть u(x)=xcos7(2)u{\left (x \right )} = x \cos^{7}{\left (2 \right )} и пусть dv(x)=sin(2x)\operatorname{dv}{\left (x \right )} = \sin{\left (2 x \right )} dx.

      Затем du(x)=cos7(2)\operatorname{du}{\left (x \right )} = \cos^{7}{\left (2 \right )} dx.

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

      1. пусть u=2xu = 2 x.

        Тогда пусть du=2dxdu = 2 dx и подставим du2\frac{du}{2}:

        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=12sin(u)du\int \sin{\left (u \right )}\, du = \frac{1}{2} \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: 12cos(u)- \frac{1}{2} \cos{\left (u \right )}

        Если сейчас заменить uu ещё в:

        12cos(2x)- \frac{1}{2} \cos{\left (2 x \right )}

      Теперь решаем под-интеграл.

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

      12cos7(2)cos(2x)dx=12cos7(2)cos(2x)dx\int - \frac{1}{2} \cos^{7}{\left (2 \right )} \cos{\left (2 x \right )}\, dx = - \frac{1}{2} \cos^{7}{\left (2 \right )} \int \cos{\left (2 x \right )}\, dx

      1. пусть u=2xu = 2 x.

        Тогда пусть du=2dxdu = 2 dx и подставим du2\frac{du}{2}:

        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=12cos(u)du\int \cos{\left (u \right )}\, du = \frac{1}{2} \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: 12sin(u)\frac{1}{2} \sin{\left (u \right )}

        Если сейчас заменить uu ещё в:

        12sin(2x)\frac{1}{2} \sin{\left (2 x \right )}

      Таким образом, результат будет: 14sin(2x)cos7(2)- \frac{1}{4} \sin{\left (2 x \right )} \cos^{7}{\left (2 \right )}

    3. Теперь упростить:

      12(xcos(2x)+12sin(2x))cos7(2)\frac{1}{2} \left(- x \cos{\left (2 x \right )} + \frac{1}{2} \sin{\left (2 x \right )}\right) \cos^{7}{\left (2 \right )}

    4. Добавляем постоянную интегрирования:

      12(xcos(2x)+12sin(2x))cos7(2)+constant\frac{1}{2} \left(- x \cos{\left (2 x \right )} + \frac{1}{2} \sin{\left (2 x \right )}\right) \cos^{7}{\left (2 \right )}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    12(xcos(2x)+12sin(2x))cos7(2)+constant\frac{1}{2} \left(- x \cos{\left (2 x \right )} + \frac{1}{2} \sin{\left (2 x \right )}\right) \cos^{7}{\left (2 \right )}+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-10100.05-0.05
    Ответ [src]
      1                                                    
      /                                                    
     |                                                     
     |     7                       7    /  cos(2)   sin(2)\
     |  cos (2)*x*sin(2*x) dx = cos (2)*|- ------ + ------|
     |                                  \    2        4   /
    /                                                      
    0                                                      
    cos72(sin22cos2)4{{\cos ^72\,\left(\sin 2-2\,\cos 2\right)}\over{4}}
    Численный ответ [src]
    -0.000941049326792067
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                                                 
     |                                7                    7            
     |    7                        cos (2)*sin(2*x)   x*cos (2)*cos(2*x)
     | cos (2)*x*sin(2*x) dx = C + ---------------- - ------------------
     |                                    4                   2         
    /                                                                   
    cos72(sin(2x)2xcos(2x))4{{\cos ^72\,\left(\sin \left(2\,x\right)-2\,x\,\cos \left(2\,x \right)\right)}\over{4}}