Интеграл x*cos(x/2) (dx)

Вы ввели

  1            
  /            
 |             
 |       /x\   
 |  x*cos|-| dx
 |       \2/   
 |             
/              
0              

$$\int_{0}^{1} x \cos{\left (\frac{x}{2} \right )}\, dx$$

Подробное решение

1. Есть несколько способов вычислить этот интеграл.

   Метод #1

   1. Используем интегрирование по частям:

      $\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}$

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

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

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

      1. пусть $u = \frac{x}{2}$.

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

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

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

            $\int \cos{\left (u \right )}\, du = 2 \int \cos{\left (u \right )}\, du$

            1. Интеграл от косинуса есть синус:

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

            Таким образом, результат будет: $2 \sin{\left (u \right )}$

         Если сейчас заменить $u$ ещё в:

         $2 \sin{\left (\frac{x}{2} \right )}$

      Теперь решаем под-интеграл.

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

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

      1. пусть $u = \frac{x}{2}$.

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

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

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

            $\int \sin{\left (u \right )}\, du = 2 \int \sin{\left (u \right )}\, du$

            1. Интеграл от синуса есть минус косинус:

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

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

         Если сейчас заменить $u$ ещё в:

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

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

   Метод #2

   1. Перепишите подынтегральное выражение:

      $x \cos{\left (\frac{x}{2} \right )} = x \cos{\left (\frac{x}{2} \right )}$

   2. Используем интегрирование по частям:

      $\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}$

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

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

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

      1. пусть $u = \frac{x}{2}$.

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

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

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

            $\int \cos{\left (u \right )}\, du = 2 \int \cos{\left (u \right )}\, du$

            1. Интеграл от косинуса есть синус:

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

            Таким образом, результат будет: $2 \sin{\left (u \right )}$

         Если сейчас заменить $u$ ещё в:

         $2 \sin{\left (\frac{x}{2} \right )}$

      Теперь решаем под-интеграл.

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

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

      1. пусть $u = \frac{x}{2}$.

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

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

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

            $\int \sin{\left (u \right )}\, du = 2 \int \sin{\left (u \right )}\, du$

            1. Интеграл от синуса есть минус косинус:

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

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

         Если сейчас заменить $u$ ещё в:

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

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

2. Теперь упростить:

   $2 x \sin{\left (\frac{x}{2} \right )} + 4 \cos{\left (\frac{x}{2} \right )}$

3. Добавляем постоянную интегрирования:

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

---

Ответ:

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

Ответ

  1                                           
  /                                           
 |                                            
 |       /x\                                  
 |  x*cos|-| dx = -4 + 2*sin(1/2) + 4*cos(1/2)
 |       \2/                                  
 |                                            
/                                             
0                                             

$$2\,\sin \left({{1}\over{2}}\right)+4\,\cos \left({{1}\over{2}} \right)-4$$

Численный ответ

0.469181324769897

Ответ (Неопределённый)

  /                                       
 |                                        
 |      /x\               /x\          /x\
 | x*cos|-| dx = C + 4*cos|-| + 2*x*sin|-|
 |      \2/               \2/          \2/
 |                                        
/                                         

$$4\,\left({{\sin \left({{x}\over{2}}\right)\,x}\over{2}}+\cos \left( {{x}\over{2}}\right)\right)$$