Интеграл sin(x)^3 (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           
      /           
     |            
     |     3      
     |  sin (x) dx
     |            
    /             
    0             
    01sin3(x)dx\int_{0}^{1} \sin^{3}{\left (x \right )}\, dx
    Подробное решение
    1. Перепишите подынтегральное выражение:

      sin3(x)=(cos2(x)+1)sin(x)\sin^{3}{\left (x \right )} = \left(- \cos^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \sin{\left (x \right )}

    2. Есть несколько способов вычислить этот интеграл.

      Метод #1

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

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

        u21du\int u^{2} - 1\, du

        1. Интегрируем почленно:

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

            u2du=u33\int u^{2}\, du = \frac{u^{3}}{3}

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

            1du=u\int -1\, du = - u

          Результат есть: u33u\frac{u^{3}}{3} - u

        Если сейчас заменить uu ещё в:

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

      Метод #2

      1. Перепишите подынтегральное выражение:

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

      2. Интегрируем почленно:

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

          sin(x)cos2(x)dx=sin(x)cos2(x)dx\int - \sin{\left (x \right )} \cos^{2}{\left (x \right )}\, dx = - \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: 13cos3(x)\frac{1}{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: 13cos3(x)cos(x)\frac{1}{3} \cos^{3}{\left (x \right )} - \cos{\left (x \right )}

    3. Добавляем постоянную интегрирования:

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


    Ответ:

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

    График
    02468-8-6-4-2-10102-2
    Ответ [src]
      1                                  
      /                                  
     |                               3   
     |     3         2            cos (1)
     |  sin (x) dx = - - cos(1) + -------
     |               3               3   
    /                                    
    0                                    
    cos313cos13+23{{\cos ^31-3\,\cos 1}\over{3}}+{{2}\over{3}}
    Численный ответ [src]
    0.178940562548858
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                 
     |                              3   
     |    3                      cos (x)
     | sin (x) dx = C - cos(x) + -------
     |                              3   
    /                                   
    cos3x3cosx{{\cos ^3x}\over{3}}-\cos x