Интеграл (sin(pi*x))^2 (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         
     |  sin (pi*x) dx
     |               
    /                
    0                
    01sin2(πx)dx\int\limits_{0}^{1} \sin^{2}{\left(\pi x \right)}\, dx
    Подробное решение
    1. Перепишите подынтегральное выражение:

      sin2(πx)=12cos(2πx)2\sin^{2}{\left(\pi x \right)} = \frac{1}{2} - \frac{\cos{\left(2 \pi x \right)}}{2}

    2. Интегрируем почленно:

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

        12dx=x2\int \frac{1}{2}\, dx = \frac{x}{2}

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

        (cos(2πx)2)dx=cos(2πx)dx2\int \left(- \frac{\cos{\left(2 \pi x \right)}}{2}\right)\, dx = - \frac{\int \cos{\left(2 \pi x \right)}\, dx}{2}

        1. пусть u=2πxu = 2 \pi x.

          Тогда пусть du=2πdxdu = 2 \pi dx и подставим du2π\frac{du}{2 \pi}:

          cos(u)4π2du\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{4 \pi^{2}}\, du

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

            cos(u)2πdu=cos(u)du2π\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{2 \pi}\, du = \frac{\int \cos{\left(u \right)}\, du}{2 \pi}

            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: sin(u)2π\frac{\sin{\left(u \right)}}{2 \pi}

          Если сейчас заменить uu ещё в:

          sin(2πx)2π\frac{\sin{\left(2 \pi x \right)}}{2 \pi}

        Таким образом, результат будет: sin(2πx)4π- \frac{\sin{\left(2 \pi x \right)}}{4 \pi}

      Результат есть: x2sin(2πx)4π\frac{x}{2} - \frac{\sin{\left(2 \pi x \right)}}{4 \pi}

    3. Добавляем постоянную интегрирования:

      x2sin(2πx)4π+constant\frac{x}{2} - \frac{\sin{\left(2 \pi x \right)}}{4 \pi}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    x2sin(2πx)4π+constant\frac{x}{2} - \frac{\sin{\left(2 \pi x \right)}}{4 \pi}+ \mathrm{constant}

    График
    0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.9002
    Ответ [src]
    1/2
    12\frac{1}{2}
    =
    =
    1/2
    12\frac{1}{2}
    Численный ответ [src]
    0.5
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                   
     |                                    
     |    2                x   sin(2*pi*x)
     | sin (pi*x) dx = C + - - -----------
     |                     2       4*pi   
    /                                     
    sin2(πx)dx=C+x2sin(2πx)4π\int \sin^{2}{\left(\pi x \right)}\, dx = C + \frac{x}{2} - \frac{\sin{\left(2 \pi x \right)}}{4 \pi}
    График
    Интеграл (sin(pi*x))^2 (dx) /media/krcore-image-pods/hash/indefinite/8/52/fbd3f7a5681efbc276b2d0ab84a2e.png