Интеграл log(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               
      /               
     |                
     |  log(cos(x)) dx
     |                
    /                 
    0                 
    01log(cos(x))dx\int\limits_{0}^{1} \log{\left(\cos{\left(x \right)} \right)}\, dx
    Подробное решение
    1. Используем интегрирование по частям:

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

      пусть u(x)=log(cos(x))u{\left (x \right )} = \log{\left (\cos{\left (x \right )} \right )} и пусть dv(x)=1\operatorname{dv}{\left (x \right )} = 1 dx.

      Затем du(x)=sin(x)cos(x)\operatorname{du}{\left (x \right )} = - \frac{\sin{\left (x \right )}}{\cos{\left (x \right )}} dx.

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

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

        1dx=x\int 1\, dx = x

      Теперь решаем под-интеграл.

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

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

      1. Не могу найти шаги в поиске этот интеграла.

        Но интеграл

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

      Таким образом, результат будет: xsin(x)cos(x)dx- \int \frac{x \sin{\left (x \right )}}{\cos{\left (x \right )}}\, dx

    3. Теперь упростить:

      xlog(cos(x))+xtan(x)dxx \log{\left (\cos{\left (x \right )} \right )} + \int x \tan{\left (x \right )}\, dx

    4. Добавляем постоянную интегрирования:

      xlog(cos(x))+xtan(x)dx+constantx \log{\left (\cos{\left (x \right )} \right )} + \int x \tan{\left (x \right )}\, dx+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    xlog(cos(x))+xtan(x)dx+constantx \log{\left (\cos{\left (x \right )} \right )} + \int x \tan{\left (x \right )}\, dx+ \mathrm{constant}

    Ответ [src]
      1                    1               
      /                    /               
     |                    |                
     |  log(cos(x)) dx =  |  log(cos(x)) dx
     |                    |                
    /                    /                 
    0                    0                 
    2iarctan(sin2cos2+1)+log(2cos2+2)ili2(e2i)i2+logcos1+iπ224-{{2\,i\,\arctan \left({{\sin 2}\over{\cos 2+1}}\right)+\log \left( 2\,\cos 2+2\right)-i\,{\it li}_{2}(-e^{2\,i})-i}\over{2}}+\log \cos 1+{{i\,\pi^2}\over{24}}
    Численный ответ [src]
    -0.187538169020838
    Ответ (Неопределённый) [src]
                                              /           
      /                                      |            
     |                                       | x*sin(x)   
     | log(cos(x)) dx = C + x*log(cos(x)) +  | -------- dx
     |                                       |  cos(x)    
    /                                        |            
                                            /             
    xlogcosxxlog(sin2(2x)+cos2(2x)+2cos(2x)+1)+2ixatan2(sin(2x),cos(2x)+1)ili2(e2ix)ix22x\,\log \cos x-{{x\,\log \left(\sin ^2\left(2\,x\right)+\cos ^2 \left(2\,x\right)+2\,\cos \left(2\,x\right)+1\right)+2\,i\,x\, {\rm atan2}\left(\sin \left(2\,x\right) , \cos \left(2\,x\right)+1 \right)-i\,{\it li}_{2}(-e^{2\,i\,x})-i\,x^2}\over{2}}