İntegral int (x ^ 2 * sin (pix)) dx'i nasıl bulurum?

İntegral int (x ^ 2 * sin (pix)) dx'i nasıl bulurum?
Anonim

Bütünleşmeyi parçalara göre kullanmak,

# INTX ^ 2sinpixdx #

#=#

# (- 1 / pi) x ^ 2cospix + ((2) / pi ^ 2) xsinpix + (2 / pi ^ 3) cospix + C #

Parçalara göre entegrasyonun aşağıdaki formülü kullandığını unutmayın:

# Intu # # Dv # = #uv - intv # # Du #

Hangi türevler için ürün kuralına dayanmaktadır:

#uv = vdu + udv #

Bu formülü kullanmak için hangi terimin kullanılacağına karar vermeliyiz # U #ve hangisi # Dv #. Hangi terimin nereye gittiğini anlamanın yararlı bir yolu BEN GEÇ yöntem.

Ters Trig

Logaritma

Cebir

trigonometri

Eksponansiyelleri

Bu size hangi terimin kullanıldığına bir öncelik sırası verir "# U #", öyleyse geride kalan her şey bizim oldu # Dv #. İşlevimiz bir içerir # X ^ 2 # ve bir # Sinpix #, böylece ILATE yöntemi bize # X ^ 2 # bizim olarak kullanılmalı # U #, listede cebirsel ve yüksek olduğundan # Sinpix #hangi trig.

Şimdi biz var:

#u = x ^ 2 #, #dv = sinpix #

Formülde ihtiyacımız olan bir sonraki maddeler "# Du #" ve "# V #"türevini bularak elde ettik"# U #"ve ayrılmaz"# Dv #'.

Türev, güç kuralı kullanılarak elde edilir:

# d / dxx ^ 2 = 2x = du #

İntegral için ikame kullanabiliriz.

kullanma #w = pix #, sonunda # (1 - / pi) cosw #

Şimdi biz var:

#du = 2x dx #, #v = ## (1 - / pi) cospix #

Parts formülü ile orijinal Entegrasyonumuza ekliyoruz:

# Intu # # Dv # = #uv - intv # # Du #

#=#

# intx ^ 2sinpixdx = (-1 / pi) x ^ 2cospix - (-1 / pi) int2xcospixdx #

Şimdi, çözmek için Parçalarla Bütünleşmeyi bir kez daha kullanmamız gereken başka bir integral kaldı. Çekerek #2# İntegral dışında, biz kaldık #u = x #, #dv = cospix #. Daha önce aynı işlemi geçerek, biz alırız:

#intxcospixdx = (1 / pi) xsinpix - (1 / pi) intsinpixdx #

Bu son integral, son bir oyuncu değişikliği turu ile çözebiliriz, bize:

# (1 / pi) intsinpixdx = (-1 / pi ^ 2) cospix #

Bulduğumuz her şeyi bir araya getirmek için şimdi elimizde:

# (- 1 / pi) x ^ 2cospix - (-2 / pi) (1 / pi) xsinpix - (-1 / pi ^ 2) kokteyl çiçeği #

Şimdi son cevabımızı almak için negatifleri ve parantezleri basitleştirebiliriz:

# intx ^ 2sinpixdx = #

# (- 1 / pi) x ^ 2cospix + ((2) / pi ^ 2) xsinpix + (2 / pi ^ 3) cospix + C #

Önemli olan, birlikte eklenmiş veya çıkarılmış birden fazla terim zinciri ile sona ereceğini hatırlamaktır. İntegrali sürekli olarak son cevap için takip etmeniz gereken daha küçük, yönetilebilir parçalara bölüyorsunuz.