Интеграл (2-x)*cos(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                  
      /                  
     |                   
     |  (2 - x)*cos(x) dx
     |                   
    /                    
    0                    
    01(x+2)cos(x)dx\int_{0}^{1} \left(- x + 2\right) \cos{\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:

        ucos(u)2cos(u)du\int - u \cos{\left (u \right )} - 2 \cos{\left (u \right )}\, du

        1. Интегрируем почленно:

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

            ucos(u)du=ucos(u)du\int - u \cos{\left (u \right )}\, du = - \int u \cos{\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)=uu{\left (u \right )} = u и пусть dv(u)=cos(u)\operatorname{dv}{\left (u \right )} = \cos{\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 косинуса есть синус:

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

              Теперь решаем под-интеграл.

            2. 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: usin(u)cos(u)- u \sin{\left (u \right )} - \cos{\left (u \right )}

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

            2cos(u)du=2cos(u)du\int - 2 \cos{\left (u \right )}\, du = - 2 \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: 2sin(u)- 2 \sin{\left (u \right )}

          Результат есть: usin(u)2sin(u)cos(u)- u \sin{\left (u \right )} - 2 \sin{\left (u \right )} - \cos{\left (u \right )}

        Если сейчас заменить uu ещё в:

        xsin(x)+2sin(x)cos(x)- x \sin{\left (x \right )} + 2 \sin{\left (x \right )} - \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+2u{\left (x \right )} = - x + 2 и пусть dv(x)=cos(x)\operatorname{dv}{\left (x \right )} = \cos{\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 косинуса есть синус:

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

        Теперь решаем под-интеграл.

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

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

      Метод #3

      1. Перепишите подынтегральное выражение:

        (x+2)cos(x)=xcos(x)+2cos(x)\left(- x + 2\right) \cos{\left (x \right )} = - x \cos{\left (x \right )} + 2 \cos{\left (x \right )}

      2. Интегрируем почленно:

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

          xcos(x)dx=xcos(x)dx\int - x \cos{\left (x \right )}\, dx = - \int x \cos{\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)=cos(x)\operatorname{dv}{\left (x \right )} = \cos{\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 косинуса есть синус:

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

            Теперь решаем под-интеграл.

          2. 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: xsin(x)cos(x)- x \sin{\left (x \right )} - \cos{\left (x \right )}

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

          2cos(x)dx=2cos(x)dx\int 2 \cos{\left (x \right )}\, dx = 2 \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: 2sin(x)2 \sin{\left (x \right )}

        Результат есть: xsin(x)+2sin(x)cos(x)- x \sin{\left (x \right )} + 2 \sin{\left (x \right )} - \cos{\left (x \right )}

    2. Добавляем постоянную интегрирования:

      xsin(x)+2sin(x)cos(x)+constant- x \sin{\left (x \right )} + 2 \sin{\left (x \right )} - \cos{\left (x \right )}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    xsin(x)+2sin(x)cos(x)+constant- x \sin{\left (x \right )} + 2 \sin{\left (x \right )} - \cos{\left (x \right )}+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-1010-2020
    Ответ [src]
      1                                        
      /                                        
     |                                         
     |  (2 - x)*cos(x) dx = 1 - cos(1) + sin(1)
     |                                         
    /                                          
    0                                          
    sin1cos1+1\sin 1-\cos 1+1
    Численный ответ [src]
    1.30116867893976
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                                    
     |                                                     
     | (2 - x)*cos(x) dx = C - cos(x) + 2*sin(x) - x*sin(x)
     |                                                     
    /                                                      
    xsinx+2sinxcosx-x\,\sin x+2\,\sin x-\cos x