Интеграл cos(2*x)^(3)*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                      
      /                      
     |                       
     |     3                 
     |  cos (2*x)*sin(2*x) dx
     |                       
    /                        
    0                        
    01sin(2x)cos3(2x)dx\int\limits_{0}^{1} \sin{\left(2 x \right)} \cos^{3}{\left(2 x \right)}\, dx
    Подробное решение
    1. Есть несколько способов вычислить этот интеграл.

      Метод #1

      1. пусть u=cos(2x)u = \cos{\left (2 x \right )}.

        Тогда пусть du=2sin(2x)dxdu = - 2 \sin{\left (2 x \right )} dx и подставим du2- \frac{du}{2}:

        u3du\int u^{3}\, du

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

          u3du=12u3du\int u^{3}\, du = - \frac{1}{2} \int u^{3}\, du

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

            u3du=u44\int u^{3}\, du = \frac{u^{4}}{4}

          Таким образом, результат будет: u48- \frac{u^{4}}{8}

        Если сейчас заменить uu ещё в:

        18cos4(2x)- \frac{1}{8} \cos^{4}{\left (2 x \right )}

      Метод #2

      1. Перепишите подынтегральное выражение:

        sin(2x)cos3(2x)=(sin2(2x)+1)sin(2x)cos(2x)\sin{\left (2 x \right )} \cos^{3}{\left (2 x \right )} = \left(- \sin^{2}{\left (2 x \right )} + 1\right) \sin{\left (2 x \right )} \cos{\left (2 x \right )}

      2. пусть u=sin2(2x)u = \sin^{2}{\left (2 x \right )}.

        Тогда пусть du=4sin(2x)cos(2x)dxdu = 4 \sin{\left (2 x \right )} \cos{\left (2 x \right )} dx и подставим dudu:

        u4+14du\int - \frac{u}{4} + \frac{1}{4}\, du

        1. Интегрируем почленно:

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

            u4du=14udu\int - \frac{u}{4}\, du = - \frac{1}{4} \int u\, du

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

              udu=u22\int u\, du = \frac{u^{2}}{2}

            Таким образом, результат будет: u28- \frac{u^{2}}{8}

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

            14du=u4\int \frac{1}{4}\, du = \frac{u}{4}

          Результат есть: u28+u4- \frac{u^{2}}{8} + \frac{u}{4}

        Если сейчас заменить uu ещё в:

        18sin4(2x)+14sin2(2x)- \frac{1}{8} \sin^{4}{\left (2 x \right )} + \frac{1}{4} \sin^{2}{\left (2 x \right )}

    2. Добавляем постоянную интегрирования:

      18cos4(2x)+constant- \frac{1}{8} \cos^{4}{\left (2 x \right )}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    18cos4(2x)+constant- \frac{1}{8} \cos^{4}{\left (2 x \right )}+ \mathrm{constant}

    График
    0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.900.5-0.5
    Ответ [src]
           4   
    1   cos (2)
    - - -------
    8      8   
    18cos4(2)8\frac{1}{8} - \frac{\cos^{4}{\left(2 \right)}}{8}
    =
    =
           4   
    1   cos (2)
    - - -------
    8      8   
    18cos4(2)8\frac{1}{8} - \frac{\cos^{4}{\left(2 \right)}}{8}
    Численный ответ [src]
    0.121251164332235
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                     
     |                                4     
     |    3                        cos (2*x)
     | cos (2*x)*sin(2*x) dx = C - ---------
     |                                 8    
    /                                       
    cos4(2x)8-{{\cos ^4\left(2\,x\right)}\over{8}}
    График
    Интеграл cos(2*x)^(3)*sin(2*x) (dx) /media/krcore-image-pods/hash/indefinite/f/ea/3c8e98a51eb19879e1a9eb91110d2.png