Интеграл acos(3-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               
      /               
     |                
     |  acos(3 - x) dx
     |                
    /                 
    0                 
    01acos(x+3)dx\int_{0}^{1} \operatorname{acos}{\left (- x + 3 \right )}\, dx
    Подробное решение
    1. пусть u=x+3u = - x + 3.

      Тогда пусть du=dxdu = - dx и подставим du- du:

      acos(u)du\int \operatorname{acos}{\left (u \right )}\, du

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

        acos(u)du=acos(u)du\int \operatorname{acos}{\left (u \right )}\, du = - \int \operatorname{acos}{\left (u \right )}\, du

        1. Используем интегрирование по частям:

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

          пусть u(u)=acos(u)u{\left (u \right )} = \operatorname{acos}{\left (u \right )} и пусть dv(u)=1\operatorname{dv}{\left (u \right )} = 1 dx.

          Затем du(u)=1u2+1\operatorname{du}{\left (u \right )} = - \frac{1}{\sqrt{- u^{2} + 1}} dx.

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

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

            1du=u\int 1\, du = u

          Теперь решаем под-интеграл.

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

          uu2+1du=uu2+1du\int - \frac{u}{\sqrt{- u^{2} + 1}}\, du = - \int \frac{u}{\sqrt{- u^{2} + 1}}\, du

          1. пусть u=u2+1u = - u^{2} + 1.

            Тогда пусть du=2ududu = - 2 u du и подставим du2- \frac{du}{2}:

            1udu\int \frac{1}{\sqrt{u}}\, du

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

              1udu=121udu\int \frac{1}{\sqrt{u}}\, du = - \frac{1}{2} \int \frac{1}{\sqrt{u}}\, du

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

                1udu=2u\int \frac{1}{\sqrt{u}}\, du = 2 \sqrt{u}

              Таким образом, результат будет: u- \sqrt{u}

            Если сейчас заменить uu ещё в:

            u2+1- \sqrt{- u^{2} + 1}

          Таким образом, результат будет: u2+1\sqrt{- u^{2} + 1}

        Таким образом, результат будет: uacos(u)+u2+1- u \operatorname{acos}{\left (u \right )} + \sqrt{- u^{2} + 1}

      Если сейчас заменить uu ещё в:

      (x+3)acos(x+3)+(x+3)2+1- \left(- x + 3\right) \operatorname{acos}{\left (- x + 3 \right )} + \sqrt{- \left(- x + 3\right)^{2} + 1}

    2. Теперь упростить:

      (x3)acos(x+3)+(x+3)2+1\left(x - 3\right) \operatorname{acos}{\left (- x + 3 \right )} + \sqrt{- \left(- x + 3\right)^{2} + 1}

    3. Добавляем постоянную интегрирования:

      (x3)acos(x+3)+(x+3)2+1+constant\left(x - 3\right) \operatorname{acos}{\left (- x + 3 \right )} + \sqrt{- \left(- x + 3\right)^{2} + 1}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    (x3)acos(x+3)+(x+3)2+1+constant\left(x - 3\right) \operatorname{acos}{\left (- x + 3 \right )} + \sqrt{- \left(- x + 3\right)^{2} + 1}+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-101005
    Ответ [src]
      1                                                              
      /                                                              
     |                                                ___         ___
     |  acos(3 - x) dx = -2*acos(2) + 3*acos(3) + I*\/ 3  - 2*I*\/ 2 
     |                                                               
    /                                                                
    0                                                                
    3arccos32arccos2+(3232)i3\,\arccos 3-2\,\arccos 2+\left(\sqrt{3}-2^{{{3}\over{2}}}\right)\, i
    Численный ответ [src]
    (0.0 + 1.55794941109031j)
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                        ______________                      
     |                        /            2                       
     | acos(3 - x) dx = C + \/  1 - (3 - x)   - (3 - x)*acos(3 - x)
     |                                                             
    /                                                              
    πxarccos(x3)(x3)+1(x3)2\pi\,x-\arccos \left(x-3\right)\,\left(x-3\right)+\sqrt{1-\left(x-3 \right)^2}