Интеграл acos(8*x+5) (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(8*x + 5) dx
     |                  
    /                   
    0                   
    01acos(8x+5)dx\int_{0}^{1} \operatorname{acos}{\left (8 x + 5 \right )}\, dx
    Подробное решение
    1. пусть u=8x+5u = 8 x + 5.

      Тогда пусть du=8dxdu = 8 dx и подставим du8\frac{du}{8}:

      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=18acos(u)du\int \operatorname{acos}{\left (u \right )}\, du = \frac{1}{8} \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: u8acos(u)18u2+1\frac{u}{8} \operatorname{acos}{\left (u \right )} - \frac{1}{8} \sqrt{- u^{2} + 1}

      Если сейчас заменить uu ещё в:

      18(8x+5)acos(8x+5)18(8x+5)2+1\frac{1}{8} \left(8 x + 5\right) \operatorname{acos}{\left (8 x + 5 \right )} - \frac{1}{8} \sqrt{- \left(8 x + 5\right)^{2} + 1}

    2. Теперь упростить:

      18(8x+5)acos(8x+5)18(8x+5)2+1\frac{1}{8} \left(8 x + 5\right) \operatorname{acos}{\left (8 x + 5 \right )} - \frac{1}{8} \sqrt{- \left(8 x + 5\right)^{2} + 1}

    3. Добавляем постоянную интегрирования:

      18(8x+5)acos(8x+5)18(8x+5)2+1+constant\frac{1}{8} \left(8 x + 5\right) \operatorname{acos}{\left (8 x + 5 \right )} - \frac{1}{8} \sqrt{- \left(8 x + 5\right)^{2} + 1}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    18(8x+5)acos(8x+5)18(8x+5)2+1+constant\frac{1}{8} \left(8 x + 5\right) \operatorname{acos}{\left (8 x + 5 \right )} - \frac{1}{8} \sqrt{- \left(8 x + 5\right)^{2} + 1}+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-10102.5-2.5
    Ответ [src]
      1                                                                  
      /                                                    ____       ___
     |                       5*acos(5)   13*acos(13)   I*\/ 42    I*\/ 6 
     |  acos(8*x + 5) dx = - --------- + ----------- - -------- + -------
     |                           8            8           4          4   
    /                                                                    
    0                                                                    
    13arccos13242i85arccos526i8{{13\,\arccos 13-2\,\sqrt{42}\,i}\over{8}}-{{5\,\arccos 5-2\,\sqrt{ 6}\,i}\over{8}}
    Численный ответ [src]
    (0.0 + 2.85141514416818j)
    Ответ (Неопределённый) [src]
                                 ________________                          
      /                         /              2                           
     |                        \/  1 - (8*x + 5)     (8*x + 5)*acos(8*x + 5)
     | acos(8*x + 5) dx = C - ------------------- + -----------------------
     |                                 8                       8           
    /                                                                      
    (8x+5)arccos(8x+5)1(8x+5)28{{\left(8\,x+5\right)\,\arccos \left(8\,x+5\right)-\sqrt{1-\left(8 \,x+5\right)^2}}\over{8}}