Интеграл 16*cos(x)^(4) (dx)

Вы ввели

  1              
  /              
 |               
 |        4      
 |  16*cos (x) dx
 |               
/                
0                

$$\int_{0}^{1} 16 \cos^{4}{\left (x \right )}\, dx$$

Подробное решение

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

   $\int 16 \cos^{4}{\left (x \right )}\, dx = 16 \int \cos^{4}{\left (x \right )}\, dx$

   1. Перепишите подынтегральное выражение:

      $\cos^{4}{\left (x \right )} = \left(\frac{1}{2} \cos{\left (2 x \right )} + \frac{1}{2}\right)^{2}$

   2. Перепишите подынтегральное выражение:

      $\left(\frac{1}{2} \cos{\left (2 x \right )} + \frac{1}{2}\right)^{2} = \frac{1}{4} \cos^{2}{\left (2 x \right )} + \frac{1}{2} \cos{\left (2 x \right )} + \frac{1}{4}$

   3. Интегрируем почленно:

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

         $\int \frac{1}{4} \cos^{2}{\left (2 x \right )}\, dx = \frac{1}{4} \int \cos^{2}{\left (2 x \right )}\, dx$

         1. Перепишите подынтегральное выражение:

            $\cos^{2}{\left (2 x \right )} = \frac{1}{2} \cos{\left (4 x \right )} + \frac{1}{2}$

         2. Интегрируем почленно:

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

               $\int \frac{1}{2} \cos{\left (4 x \right )}\, dx = \frac{1}{2} \int \cos{\left (4 x \right )}\, dx$

               1. пусть $u = 4 x$.

                  Тогда пусть $du = 4 dx$ и подставим $\frac{du}{4}$:

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

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

                     $\int \cos{\left (u \right )}\, du = \frac{1}{4} \int \cos{\left (u \right )}\, du$

                     1. Интеграл от косинуса есть синус:

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

                     Таким образом, результат будет: $\frac{1}{4} \sin{\left (u \right )}$

                  Если сейчас заменить $u$ ещё в:

                  $\frac{1}{4} \sin{\left (4 x \right )}$

               Таким образом, результат будет: $\frac{1}{8} \sin{\left (4 x \right )}$

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

               $\int \frac{1}{2}\, dx = \frac{x}{2}$

            Результат есть: $\frac{x}{2} + \frac{1}{8} \sin{\left (4 x \right )}$

         Таким образом, результат будет: $\frac{x}{8} + \frac{1}{32} \sin{\left (4 x \right )}$

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

         $\int \frac{1}{2} \cos{\left (2 x \right )}\, dx = \frac{1}{2} \int \cos{\left (2 x \right )}\, dx$

         1. пусть $u = 2 x$.

            Тогда пусть $du = 2 dx$ и подставим $\frac{du}{2}$:

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

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

               $\int \cos{\left (u \right )}\, du = \frac{1}{2} \int \cos{\left (u \right )}\, du$

               1. Интеграл от косинуса есть синус:

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

               Таким образом, результат будет: $\frac{1}{2} \sin{\left (u \right )}$

            Если сейчас заменить $u$ ещё в:

            $\frac{1}{2} \sin{\left (2 x \right )}$

         Таким образом, результат будет: $\frac{1}{4} \sin{\left (2 x \right )}$

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

         $\int \frac{1}{4}\, dx = \frac{x}{4}$

      Результат есть: $\frac{3 x}{8} + \frac{1}{4} \sin{\left (2 x \right )} + \frac{1}{32} \sin{\left (4 x \right )}$

   Таким образом, результат будет: $6 x + 4 \sin{\left (2 x \right )} + \frac{1}{2} \sin{\left (4 x \right )}$

2. Добавляем постоянную интегрирования:

   $6 x + 4 \sin{\left (2 x \right )} + \frac{1}{2} \sin{\left (4 x \right )}+ \mathrm{constant}$

---

Ответ:

$6 x + 4 \sin{\left (2 x \right )} + \frac{1}{2} \sin{\left (4 x \right )}+ \mathrm{constant}$

Ответ

  1                                                       
  /                                                       
 |                                                        
 |        4                  3                            
 |  16*cos (x) dx = 6 + 4*cos (1)*sin(1) + 6*cos(1)*sin(1)
 |                                                        
/                                                         
0                                                         

$${{\sin 4+8\,\sin 2+12}\over{2}}$$

Численный ответ

9.25878845964876

Ответ (Неопределённый)

  /                                               
 |                                                
 |       4             sin(4*x)                   
 | 16*cos (x) dx = C + -------- + 4*sin(2*x) + 6*x
 |                        2                       
/                                                 

$$8\,\left({{{{\sin \left(4\,x\right)}\over{2}}+2\,x}\over{8}}+{{ \sin \left(2\,x\right)}\over{2}}+{{x}\over{2}}\right)$$