Интеграл 12*cot(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               
      /               
     |                
     |  12*cot(3*x) dx
     |                
    /                 
    0                 
    0112cot(3x)dx\int_{0}^{1} 12 \cot{\left (3 x \right )}\, dx
    Подробное решение
    1. Интеграл от произведения функции на константу есть эта константа на интеграл от данной функции:

      12cot(3x)dx=12cot(3x)dx\int 12 \cot{\left (3 x \right )}\, dx = 12 \int \cot{\left (3 x \right )}\, dx

      1. Перепишите подынтегральное выражение:

        cot(3x)=cos(3x)sin(3x)\cot{\left (3 x \right )} = \frac{\cos{\left (3 x \right )}}{\sin{\left (3 x \right )}}

      2. Есть несколько способов вычислить этот интеграл.

        Метод #1

        1. пусть u=sin(3x)u = \sin{\left (3 x \right )}.

          Тогда пусть du=3cos(3x)dxdu = 3 \cos{\left (3 x \right )} dx и подставим du3\frac{du}{3}:

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

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

            1udu=131udu\int \frac{1}{u}\, du = \frac{1}{3} \int \frac{1}{u}\, du

            1. Интеграл 1u\frac{1}{u} есть log(u)\log{\left (u \right )}.

            Таким образом, результат будет: 13log(u)\frac{1}{3} \log{\left (u \right )}

          Если сейчас заменить uu ещё в:

          13log(sin(3x))\frac{1}{3} \log{\left (\sin{\left (3 x \right )} \right )}

        Метод #2

        1. пусть u=3xu = 3 x.

          Тогда пусть du=3dxdu = 3 dx и подставим du3\frac{du}{3}:

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

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

            cos(u)sin(u)du=13cos(u)sin(u)du\int \frac{\cos{\left (u \right )}}{\sin{\left (u \right )}}\, du = \frac{1}{3} \int \frac{\cos{\left (u \right )}}{\sin{\left (u \right )}}\, du

            1. пусть u=sin(u)u = \sin{\left (u \right )}.

              Тогда пусть du=cos(u)dudu = \cos{\left (u \right )} du и подставим dudu:

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

              1. Интеграл 1u\frac{1}{u} есть log(u)\log{\left (u \right )}.

              Если сейчас заменить uu ещё в:

              log(sin(u))\log{\left (\sin{\left (u \right )} \right )}

            Таким образом, результат будет: 13log(sin(u))\frac{1}{3} \log{\left (\sin{\left (u \right )} \right )}

          Если сейчас заменить uu ещё в:

          13log(sin(3x))\frac{1}{3} \log{\left (\sin{\left (3 x \right )} \right )}

      Таким образом, результат будет: 4log(sin(3x))4 \log{\left (\sin{\left (3 x \right )} \right )}

    2. Добавляем постоянную интегрирования:

      4log(sin(3x))+constant4 \log{\left (\sin{\left (3 x \right )} \right )}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    4log(sin(3x))+constant4 \log{\left (\sin{\left (3 x \right )} \right )}+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-1010-10001000
    Ответ [src]
      1                             
      /                             
     |                              
     |  12*cot(3*x) dx = oo + 2*pi*I
     |                              
    /                               
    0                               
    %a{\it \%a}
    Численный ответ [src]
    164.134756862859
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                    
     |                                     
     | 12*cot(3*x) dx = C + 4*log(sin(3*x))
     |                                     
    /                                      
    4logsin(3x)4\,\log \sin \left(3\,x\right)