Интеграл x*cos(2*x) (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              
      /              
     |               
     |  x*cos(2*x) dx
     |               
    /                
    0                
    01xcos(2x)dx\int_{0}^{1} x \cos{\left (2 x \right )}\, dx
    Подробное решение
    1. Используем интегрирование по частям:

      udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

      пусть u(x)=xu{\left (x \right )} = x и пусть dv(x)=cos(2x)\operatorname{dv}{\left (x \right )} = \cos{\left (2 x \right )} dx.

      Затем du(x)=1\operatorname{du}{\left (x \right )} = 1 dx.

      Чтобы найти v(x)v{\left (x \right )}:

      1. пусть u=2xu = 2 x.

        Тогда пусть du=2dxdu = 2 dx и подставим du2\frac{du}{2}:

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

        Если сейчас заменить uu ещё в:

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

      Теперь решаем под-интеграл.

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

      12sin(2x)dx=12sin(2x)dx\int \frac{1}{2} \sin{\left (2 x \right )}\, dx = \frac{1}{2} \int \sin{\left (2 x \right )}\, dx

      1. пусть u=2xu = 2 x.

        Тогда пусть du=2dxdu = 2 dx и подставим du2\frac{du}{2}:

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

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

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

          1. Интеграл от синуса есть минус косинус:

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

          Таким образом, результат будет: 12cos(u)- \frac{1}{2} \cos{\left (u \right )}

        Если сейчас заменить uu ещё в:

        12cos(2x)- \frac{1}{2} \cos{\left (2 x \right )}

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

    3. Добавляем постоянную интегрирования:

      x2sin(2x)+14cos(2x)+constant\frac{x}{2} \sin{\left (2 x \right )} + \frac{1}{4} \cos{\left (2 x \right )}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    x2sin(2x)+14cos(2x)+constant\frac{x}{2} \sin{\left (2 x \right )} + \frac{1}{4} \cos{\left (2 x \right )}+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-1010-2020
    Ответ [src]
      1                                      
      /                                      
     |                    1   sin(2)   cos(2)
     |  x*cos(2*x) dx = - - + ------ + ------
     |                    4     2        4   
    /                                        
    0                                        
    2sin2+cos2414{{2\,\sin 2+\cos 2}\over{4}}-{{1}\over{4}}
    Численный ответ [src]
    0.100612004276055
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                         
     |                     cos(2*x)   x*sin(2*x)
     | x*cos(2*x) dx = C + -------- + ----------
     |                        4           2     
    /                                           
    2xsin(2x)+cos(2x)4{{2\,x\,\sin \left(2\,x\right)+\cos \left(2\,x\right)}\over{4}}