מהו int (cos (x)) ^ dx?

מהו int (cos (x)) ^ dx?
Anonim

תשובה:

#int (cos (x)) ^ 4 dx = 1/32 12x + 8sin (2x) + sin (4x) #

הסבר:

אמנם בהתחלה נראה להיות אינטגרל מעצבן באמת, אנחנו יכולים למעשה לנצל זהויות טריג כדי לשבור את זה אינטגרל לתוך סדרה של אינטגרלים פשוטים שאנחנו מכירים יותר.

הזהות שבה נשתמש היא:

# cos ^ 2 (x) = (1 + cos (2x)) / 2 #

זה מאפשר לנו לתפעל את המשוואה שלנו ככזה:

#intos cos = 4 (x) dx = int (1 + cos (2x)) / 2 * (1 + cos (2x)) / 2dx #

# 1 1/4 int (1 + cos (2x)) (1 + cos (2x) dx #

# 1 / 4int (1+ 2cos (2x) + cos ^ 2 (2x) dx #

אנו יכולים כעת להחיל את הכלל שלנו שוב כדי לחסל את cos ^ 2 (2x) בתוך הסוגריים:

# 1 / 4int (1+ 2cos (2x) + cos ^ 2 (2x) dx #

# 1 / 4int (1+ 2cos (2x) + (1 + cos (4x) / 2) dx #

# 1 / 8int (2+ 4cos (2x) + 1 + cos (4x) dx #

# 1 / 8int (3+ 4cos (2x) + cos (4x) dx #

עכשיו אנחנו באמת יש בעיה אינטגרציה פשוטה למדי, אנחנו יכולים להפיץ את האינטגרל לתוך שלנו כה מוסרי כך:

# = 1/8 int3dx + 4intcos (2x) dx + אינטקוס (4x) dx #

כל אלה integersals טריג מטופל עם כלל פשוט כי #int cos (ax) dx = 1 / a חטא (גרזן) #.

לפיכך, # 1 1/8 3x + 2 sin (2x) + 1/4 sin (4x) #

# = 1/32 12x + 8sin (2x) + חטא (4x) #