Hogyan találom meg az integrált int (x * cos (5x)) dx?

Hogyan találom meg az integrált int (x * cos (5x)) dx?
Anonim

Figyelembe vesszük az összetevők integrációjának képletét, amely:

#int u dv = uv - int v du #

Ahhoz, hogy ezt az integrációt sikeresen megtaláljuk, elengedjük #u = x #, és #dv = cos 5x dx #. Ebből adódóan, #du = dx # és #v = 1/5 sin 5x #. (# V # egy gyors segítségével # U #-helyettesítés)

Az ok, amiért választottam #x# az érték # U # azért van, mert tudom, hogy később majd integrálok # V # szorozva # U #származéka. Mivel a # U # csak #1#, és mivel a trig-függvény integrálása önmagában nem teszi bonyolultabbá, hatékonyan eltávolítottuk #x# az integrandtól, és csak a szinusz miatt kell aggódnia.

Tehát az IBP képletének beillesztése:

#int xcos5x dx = (x sin5x) / 5 - int 1/5 sin 5x dx #

Húzza a #1/5# az integrán kívül:

#int xcos5x dx = (x sin5x) / 5 - 1/5 int sin 5x dx #

A szinusz integrálása csak a # U #-helyettesítés. Mivel már használjuk # U # az IBP képletéhez a levelet használom # Q # helyette:

#q = 5x #

#dq = 5 dx #

Ahhoz, hogy a # 5 dx # az integrán belsejében meg fogom szorozni az integrát egy másikval #1/5#:

#int xcos5x dx = (x sin5x) / 5 - 1/25 int 5sin 5x dx #

És mindent helyettesítve # Q #:

#int xcos5x dx = (x sin5x) / 5 - 1/25 int sinq * dq #

Tudjuk, hogy az #bűn# jelentése #-kötözősaláta#, így könnyedén befejezhetjük ezt az integrációt. Emlékezzünk az integráció állandójára:

#int xcos5x dx = (x sin5x) / 5 + 1/25 cos q + C #

Most egyszerűen visszahelyezzük # Q #:

#int xcos5x dx = (x sin5x) / 5 + (cos 5x) / 25 + C #

És van a mi integrálunk.