Интеграл (cos(t))^3 (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           
      /           
     |            
     |     3      
     |  cos (t) dt
     |            
    /             
    0             
    01cos3(t)dt\int_{0}^{1} \cos^{3}{\left (t \right )}\, dt
    Подробное решение
    1. Перепишите подынтегральное выражение:

      cos3(t)=(sin2(t)+1)cos(t)\cos^{3}{\left (t \right )} = \left(- \sin^{2}{\left (t \right )} + 1\right) \cos{\left (t \right )}

    2. Есть несколько способов вычислить этот интеграл.

      Метод #1

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

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

        u2+1du\int - u^{2} + 1\, du

        1. Интегрируем почленно:

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

            u2du=u2du\int - u^{2}\, du = - \int u^{2}\, du

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

              u2du=u33\int u^{2}\, du = \frac{u^{3}}{3}

            Таким образом, результат будет: u33- \frac{u^{3}}{3}

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

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

          Результат есть: u33+u- \frac{u^{3}}{3} + u

        Если сейчас заменить uu ещё в:

        13sin3(t)+sin(t)- \frac{1}{3} \sin^{3}{\left (t \right )} + \sin{\left (t \right )}

      Метод #2

      1. Перепишите подынтегральное выражение:

        (sin2(t)+1)cos(t)=sin2(t)cos(t)+cos(t)\left(- \sin^{2}{\left (t \right )} + 1\right) \cos{\left (t \right )} = - \sin^{2}{\left (t \right )} \cos{\left (t \right )} + \cos{\left (t \right )}

      2. Интегрируем почленно:

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

          sin2(t)cos(t)dt=sin2(t)cos(t)dt\int - \sin^{2}{\left (t \right )} \cos{\left (t \right )}\, dt = - \int \sin^{2}{\left (t \right )} \cos{\left (t \right )}\, dt

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

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

            u2du\int u^{2}\, du

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

              u2du=u33\int u^{2}\, du = \frac{u^{3}}{3}

            Если сейчас заменить uu ещё в:

            13sin3(t)\frac{1}{3} \sin^{3}{\left (t \right )}

          Таким образом, результат будет: 13sin3(t)- \frac{1}{3} \sin^{3}{\left (t \right )}

        1. Интеграл от косинуса есть синус:

          cos(t)dt=sin(t)\int \cos{\left (t \right )}\, dt = \sin{\left (t \right )}

        Результат есть: 13sin3(t)+sin(t)- \frac{1}{3} \sin^{3}{\left (t \right )} + \sin{\left (t \right )}

    3. Добавляем постоянную интегрирования:

      13sin3(t)+sin(t)+constant- \frac{1}{3} \sin^{3}{\left (t \right )} + \sin{\left (t \right )}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    13sin3(t)+sin(t)+constant- \frac{1}{3} \sin^{3}{\left (t \right )} + \sin{\left (t \right )}+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-10102-2
    Ответ [src]
      1                                
      /                                
     |                    3            
     |     3           sin (1)         
     |  cos (t) dt = - ------- + sin(1)
     |                    3            
    /                                  
    0                                  
    sin313sin13-{{\sin ^31-3\,\sin 1}\over{3}}
    Численный ответ [src]
    0.642863239277578
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                 
     |                     3            
     |    3             sin (t)         
     | cos (t) dt = C - ------- + sin(t)
     |                     3            
    /                                   
    sintsin3t3\sin t-{{\sin ^3t}\over{3}}