Kako najdem integral int (x ^ 2 * sin (pix)) dx?

Kako najdem integral int (x ^ 2 * sin (pix)) dx?
Anonim

Uporaba integracije po delih,

# intx ^ 2sinpixdx #

#=#

# (- 1 / pi) x ^ 2cospix + ((2) / pi ^ 2) xsinpix + (2 / pi ^ 3) cospix + C #

Ne pozabite, da integracija po delih uporablja formulo:

# intu # # dv # = #uv - intv # # du #

Ki temelji na pravilu izdelka za izvedene finančne instrumente:

#uv = vdu + udv #

Za uporabo te formule se moramo odločiti, kateri termin bo # u #, in ki bo # dv #. Koristen način, da ugotovite, kateri izraz gre, kje je ILATE metodo.

Inverse Trig

Logaritmi

Algebra

Trig

Eksponente

To vam daje prednostni vrstni red, za katerega se uporablja izraz "# u #"Torej, kar ostane, postane naše." # dv #. Naša funkcija vsebuje # x ^ 2 # in a # sinpix #Tako nam metoda ILATE pove # x ^ 2 # uporabljati kot naše # u #, ker je algebrska in višja na seznamu kot # sinpix #, ki je trig.

Zdaj imamo:

#u = x ^ 2 #, #dv = sinpix #

Naslednje postavke, ki jih potrebujemo v formuli, so:# du #"in"# v #", ki ga dobimo z iskanjem izpeljave"# u #"in integral"# dv #'.

Izpeljava se pridobi z uporabo pravila moči:

# d / dxx ^ 2 = 2x = du #

Za integral lahko uporabimo substitucijo.

uporabo #w = pix #, smo na koncu # (- 1 / pi) cosw #

Zdaj imamo:

#du = 2x dx #, #v = ## (- 1 / pi) cospix #

Vključimo se v našo izvirno formulo Integracija po delih:

# intu # # dv # = #uv - intv # # du #

#=#

# intx ^ 2sinpixdx = (-1 / pi) x ^ 2cospix - (-1 / pi) int2xcospixdx #

Zdaj smo ostali z drugim integralom, ki ga moramo še enkrat uporabiti za integracijo z deli. S potegom #2# iz integrala smo ostali #u = x #, #dv = cospix #. Z istim procesom prej smo dobili:

#intxcospixdx = (1 / pi) xsinpix - (1 / pi) intsinpixdx #

Ta zadnji integral, ki ga lahko rešimo z zadnjim krogom zamenjave, nam da:

# (1 / pi) intsinpixdx = (-1 / pi ^ 2) cospix #

Vstavljamo vse, kar smo našli skupaj, zdaj:

# (- 1 / pi) x ^ 2cospix - (-2 / pi) (1 / pi) xsinpix - (-1 / pi ^ 2) cospix #

Zdaj lahko poenostavimo negativne in oklepaje, da dobimo naš končni odgovor:

# intx ^ 2sinpixdx = #

# (- 1 / pi) x ^ 2cospix + ((2) / pi ^ 2) xsinpix + (2 / pi ^ 3) cospix + C #

Ključno je, da se spomnite, da boste na koncu dobili verigo večih izrazov, ki bodo dodani ali odšteti skupaj. Nenehno delite sestavni del na manjše, obvladljive dele, ki jih morate slediti za končni odgovor.