Интеграл (sin(x))^5 (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           
      /           
     |            
     |     5      
     |  sin (x) dx
     |            
    /             
    0             
    01sin5(x)dx\int_{0}^{1} \sin^{5}{\left (x \right )}\, dx
    Подробное решение
    1. Перепишите подынтегральное выражение:

      sin5(x)=(cos2(x)+1)2sin(x)\sin^{5}{\left (x \right )} = \left(- \cos^{2}{\left (x \right )} + 1\right)^{2} \sin{\left (x \right )}

    2. Перепишите подынтегральное выражение:

      (cos2(x)+1)2sin(x)=sin(x)cos4(x)2sin(x)cos2(x)+sin(x)\left(- \cos^{2}{\left (x \right )} + 1\right)^{2} \sin{\left (x \right )} = \sin{\left (x \right )} \cos^{4}{\left (x \right )} - 2 \sin{\left (x \right )} \cos^{2}{\left (x \right )} + \sin{\left (x \right )}

    3. Интегрируем почленно:

      1. пусть u=cos(x)u = \cos{\left (x \right )}.

        Тогда пусть du=sin(x)dxdu = - \sin{\left (x \right )} dx и подставим du- du:

        u4du\int u^{4}\, du

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

          u4du=u4du\int u^{4}\, du = - \int u^{4}\, du

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

            u4du=u55\int u^{4}\, du = \frac{u^{5}}{5}

          Таким образом, результат будет: u55- \frac{u^{5}}{5}

        Если сейчас заменить uu ещё в:

        15cos5(x)- \frac{1}{5} \cos^{5}{\left (x \right )}

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

        2sin(x)cos2(x)dx=2sin(x)cos2(x)dx\int - 2 \sin{\left (x \right )} \cos^{2}{\left (x \right )}\, dx = - 2 \int \sin{\left (x \right )} \cos^{2}{\left (x \right )}\, dx

        1. пусть u=cos(x)u = \cos{\left (x \right )}.

          Тогда пусть du=sin(x)dxdu = - \sin{\left (x \right )} dx и подставим du- du:

          u2du\int u^{2}\, du

          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}

          Если сейчас заменить uu ещё в:

          13cos3(x)- \frac{1}{3} \cos^{3}{\left (x \right )}

        Таким образом, результат будет: 23cos3(x)\frac{2}{3} \cos^{3}{\left (x \right )}

      1. Интеграл от синуса есть минус косинус:

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

      Результат есть: 15cos5(x)+23cos3(x)cos(x)- \frac{1}{5} \cos^{5}{\left (x \right )} + \frac{2}{3} \cos^{3}{\left (x \right )} - \cos{\left (x \right )}

    4. Добавляем постоянную интегрирования:

      15cos5(x)+23cos3(x)cos(x)+constant- \frac{1}{5} \cos^{5}{\left (x \right )} + \frac{2}{3} \cos^{3}{\left (x \right )} - \cos{\left (x \right )}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    15cos5(x)+23cos3(x)cos(x)+constant- \frac{1}{5} \cos^{5}{\left (x \right )} + \frac{2}{3} \cos^{3}{\left (x \right )} - \cos{\left (x \right )}+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-10102-2
    Ответ [src]
      1                                               
      /                                               
     |                                5           3   
     |     5         8             cos (1)   2*cos (1)
     |  sin (x) dx = -- - cos(1) - ------- + ---------
     |               15               5          3    
    /                                                 
    0                                                 
    8153cos5110cos31+15cos115{{8}\over{15}}-{{3\,\cos ^51-10\,\cos ^31+15\,\cos 1}\over{15}}
    Численный ответ [src]
    0.0889743964515759
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                             
     |                              5           3   
     |    5                      cos (x)   2*cos (x)
     | sin (x) dx = C - cos(x) - ------- + ---------
     |                              5          3    
    /                                               
    cos5x5+2cos3x3cosx-{{\cos ^5x}\over{5}}+{{2\,\cos ^3x}\over{3}}-\cos x