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_{0}^{1} \sin^{2}{\left (\pi x \right )}\, dx
    Подробное решение
    1. Перепишите подынтегральное выражение:

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

    2. Интегрируем почленно:

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

        12cos(2πx)dx=12cos(2πx)dx\int - \frac{1}{2} \cos{\left (2 \pi x \right )}\, dx = - \frac{1}{2} \int \cos{\left (2 \pi x \right )}\, dx

        1. пусть u=2πxu = 2 \pi x.

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

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

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

            cos(u)du=12πcos(u)du\int \cos{\left (u \right )}\, du = \frac{1}{2 \pi} \int \cos{\left (u \right )}\, du

            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:

          12πsin(2πx)\frac{1}{2 \pi} \sin{\left (2 \pi x \right )}

        Таким образом, результат будет: 14πsin(2πx)- \frac{1}{4 \pi} \sin{\left (2 \pi x \right )}

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

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

      Результат есть: x214πsin(2πx)\frac{x}{2} - \frac{1}{4 \pi} \sin{\left (2 \pi x \right )}

    3. Добавляем постоянную интегрирования:

      x214πsin(2πx)+constant\frac{x}{2} - \frac{1}{4 \pi} \sin{\left (2 \pi x \right )}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    x214πsin(2πx)+constant\frac{x}{2} - \frac{1}{4 \pi} \sin{\left (2 \pi x \right )}+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-1010-1010
    Ответ [src]
      1                    
      /                    
     |                     
     |     2               
     |  sin (pi*x) dx = 1/2
     |                     
    /                      
    0                      
    sin(2π)2π4π-{{\sin \left(2\,\pi\right)-2\,\pi}\over{4\,\pi}}
    Численный ответ [src]
    0.5
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                   
     |                                    
     |    2                x   sin(2*pi*x)
     | sin (pi*x) dx = C + - - -----------
     |                     2       4*pi   
    /                                     
    πxsin(2πx)22π{{\pi\,x-{{\sin \left(2\,\pi\,x\right)}\over{2}}}\over{2\,\pi}}