Интеграл (pi-x)*sin(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                   
      /                   
     |                    
     |  (pi - x)*sin(x) dx
     |                    
    /                     
    0                     
    01(x+π)sin(x)dx\int_{0}^{1} \left(- x + \pi\right) \sin{\left (x \right )}\, dx
    Подробное решение
    1. Есть несколько способов вычислить этот интеграл.

      Метод #1

      1. пусть u=xu = - x.

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

        usin(u)+πsin(u)du\int u \sin{\left (u \right )} + \pi \sin{\left (u \right )}\, du

        1. Интегрируем почленно:

          1. Используем интегрирование по частям:

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

            пусть u(u)=uu{\left (u \right )} = u и пусть dv(u)=sin(u)\operatorname{dv}{\left (u \right )} = \sin{\left (u \right )} dx.

            Затем du(u)=1\operatorname{du}{\left (u \right )} = 1 dx.

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

            1. Интеграл от синуса есть минус косинус:

              sin(u)du=cos(u)\int \sin{\left (u \right )}\, du = - \cos{\left (u \right )}

            Теперь решаем под-интеграл.

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

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

            1. Интеграл от косинуса есть синус:

              cos(u)du=sin(u)\int \cos{\left (u \right )}\, du = \sin{\left (u \right )}

            Таким образом, результат будет: sin(u)- \sin{\left (u \right )}

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

            πsin(u)du=πsin(u)du\int \pi \sin{\left (u \right )}\, du = \pi \int \sin{\left (u \right )}\, du

            1. Интеграл от синуса есть минус косинус:

              sin(u)du=cos(u)\int \sin{\left (u \right )}\, du = - \cos{\left (u \right )}

            Таким образом, результат будет: πcos(u)- \pi \cos{\left (u \right )}

          Результат есть: ucos(u)+sin(u)πcos(u)- u \cos{\left (u \right )} + \sin{\left (u \right )} - \pi \cos{\left (u \right )}

        Если сейчас заменить uu ещё в:

        xcos(x)sin(x)πcos(x)x \cos{\left (x \right )} - \sin{\left (x \right )} - \pi \cos{\left (x \right )}

      Метод #2

      1. Используем интегрирование по частям:

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

        пусть u(x)=x+πu{\left (x \right )} = - x + \pi и пусть dv(x)=sin(x)\operatorname{dv}{\left (x \right )} = \sin{\left (x \right )} dx.

        Затем du(x)=1\operatorname{du}{\left (x \right )} = -1 dx.

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

        1. Интеграл от синуса есть минус косинус:

          sin(x)dx=cos(x)\int \sin{\left (x \right )}\, dx = - \cos{\left (x \right )}

        Теперь решаем под-интеграл.

      2. Интеграл от косинуса есть синус:

        cos(x)dx=sin(x)\int \cos{\left (x \right )}\, dx = \sin{\left (x \right )}

      Метод #3

      1. Перепишите подынтегральное выражение:

        (x+π)sin(x)=xsin(x)+πsin(x)\left(- x + \pi\right) \sin{\left (x \right )} = - x \sin{\left (x \right )} + \pi \sin{\left (x \right )}

      2. Интегрируем почленно:

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

          xsin(x)dx=xsin(x)dx\int - x \sin{\left (x \right )}\, dx = - \int x \sin{\left (x \right )}\, dx

          1. Используем интегрирование по частям:

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

            пусть u(x)=xu{\left (x \right )} = x и пусть dv(x)=sin(x)\operatorname{dv}{\left (x \right )} = \sin{\left (x \right )} dx.

            Затем du(x)=1\operatorname{du}{\left (x \right )} = 1 dx.

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

            1. Интеграл от синуса есть минус косинус:

              sin(x)dx=cos(x)\int \sin{\left (x \right )}\, dx = - \cos{\left (x \right )}

            Теперь решаем под-интеграл.

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

            cos(x)dx=cos(x)dx\int - \cos{\left (x \right )}\, dx = - \int \cos{\left (x \right )}\, dx

            1. Интеграл от косинуса есть синус:

              cos(x)dx=sin(x)\int \cos{\left (x \right )}\, dx = \sin{\left (x \right )}

            Таким образом, результат будет: sin(x)- \sin{\left (x \right )}

          Таким образом, результат будет: xcos(x)sin(x)x \cos{\left (x \right )} - \sin{\left (x \right )}

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

          πsin(x)dx=πsin(x)dx\int \pi \sin{\left (x \right )}\, dx = \pi \int \sin{\left (x \right )}\, dx

          1. Интеграл от синуса есть минус косинус:

            sin(x)dx=cos(x)\int \sin{\left (x \right )}\, dx = - \cos{\left (x \right )}

          Таким образом, результат будет: πcos(x)- \pi \cos{\left (x \right )}

        Результат есть: xcos(x)sin(x)πcos(x)x \cos{\left (x \right )} - \sin{\left (x \right )} - \pi \cos{\left (x \right )}

    2. Добавляем постоянную интегрирования:

      xcos(x)sin(x)πcos(x)+constantx \cos{\left (x \right )} - \sin{\left (x \right )} - \pi \cos{\left (x \right )}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    xcos(x)sin(x)πcos(x)+constantx \cos{\left (x \right )} - \sin{\left (x \right )} - \pi \cos{\left (x \right )}+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-1010-2525
    Ответ [src]
      1                                                      
      /                                                      
     |                                                       
     |  (pi - x)*sin(x) dx = pi - sin(1) - pi*cos(1) + cos(1)
     |                                                       
    /                                                        
    0                                                        
    cos1π+πsin1+cos1-\cos 1\,\pi+\pi-\sin 1+\cos 1
    Численный ответ [src]
    1.14301421981706
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                                      
     |                                                       
     | (pi - x)*sin(x) dx = C - sin(x) + x*cos(x) - pi*cos(x)
     |                                                       
    /                                                        
    sinx+xcosxπcosx-\sin x+x\,\cos x-\pi\,\cos x