什么是f(x)= int e ^ xcosx -tan ^ 3x + sinx dx如果f(pi / 6)= 1?

什么是f(x)= int e ^ xcosx -tan ^ 3x + sinx dx如果f(pi / 6)= 1?
Anonim

回答:

#E 1 X / 2(的sin(x)+ COS(X)) - LN | COS(X)| -1 / 2秒^ 2(x)的-cos(x)的+ 5/3 + sqrt3 / 2-(1- / 4 + sqrt3 / 4)E 1(PI / 6)+ LN(sqrt3 / 2)#

说明:

我们首先将积分分为三个:

#int e ^ xcos(x) dx-int tan ^ 3(x) dx + int sin(x) dx =#

#= int e ^ xcos(x) dx-int tan ^ 3(x) dx-cos(x)#

我将调用左积分积分1和右积积积分2

积分1

在这里,我们需要按部件集成和一个小技巧。部件集成的公式是:

#int f(x)g'(x) dx = f(x)g(x)-int f'(x)g(x) dx#

在这种情况下,我会让 #F(X)= E ^ X##G'(X)= COS(x)的#。我们明白了

#F'(X)= E ^ X##G(X)=的sin(x)#.

这使我们的积分:

#int e ^ xcos(x) dx = e ^ xsin(x)-int e ^ xsin(x) dx#

现在我们可以再次按部分应用集成,但这次是 #G'(X)=的sin(x)#:

#int e ^ xcos(x) dx = e ^ xsin(x) - ( - e ^ xcos(x) - ( - int e ^ xcos(x) dx))#

#int e ^ xcos(x) dx = e ^ xsin(x)+ e ^ xcos(x)-int e ^ xcos(x) dx#

现在我们可以为两边添加积分,给出:

#2int e ^ xcos(x) dx = e ^ xsin(x)+ e ^ xcos(x)#

#int e ^ xcos(x) dx = 1/2(e ^ xsin(x)+ e ^ xcos(x))+ C =#

#= E ^ X / 2(的sin(x)+ COS(X))+ C#

积分2

我们可以先使用身份:

#tan(THETA)= SIN(THETA)/ COS(THETA)#

这给出了:

#int tan ^ 3(x) dx = int sin ^ 3(x)/ cos ^ 3(x) dx = int (sin(x)sin ^ 2(x))/ cos ^ 3(x ) dx#

现在我们可以使用毕达哥拉斯的身份:

#罪^ 2(THETA)= 1-COS ^ 2(THETA)#

#int (sin(x)(1-cos ^ 2(x)))/ cos ^ 3(x) dx#

现在我们可以引入一个u替换 #U = COS(x)的#。然后我们除以导数, #-sin(x)的# 与…相融合 #U#:

#-int (cancel(sin(x))(1-cos ^ 2(x)))/(cancel(sin(x))cos ^ 3(x)) du = -int (1-u ^ 2)/ u ^ 3 du = int u ^ 2 / u ^ 3-1 / u ^ 3 du =#

#= int 1 / u-1 / u ^ 3 du = ln | u | + 1 /(2u ^ 2)+ C = ln | cos(x)| + 1 /(2cos ^ 2(x))+ C#

完成原始积分

现在我们知道Integral 1和Integral 2,我们可以将它们重新插入原始积分并简化以获得最终答案:

#E 1 X / 2(的sin(x)+ COS(X)) - LN | COS(X)| -1 / 2秒^ 2(x)的-cos(x)的+ C#

现在我们知道了反导数,我们可以求解常数:

#F(PI / 6)= 1#

#E 1(PI / 6)/ 2(SIN(PI / 6)+ COS(PI / 6)) - LN | COS(PI / 6)| -1 / 2秒^ 2(PI / 6)-cos(PI / 6)+ C = 1#

#-2 / 3- SQRT(3)/ 2 + 1/2(1/2 + SQRT(3)/ 2)E 1(PI / 6)-ln(SQRT(3)/ 2)+ C = 1#

#C = 1 + 2/3 + sqrt3 / 2-(1/4 + sqrt3 / 4)E 1(PI / 6)+ LN(sqrt3 / 2)#

#C = 5/3 + sqrt3 / 2-(1/4 + sqrt3 / 4)E 1(PI / 6)+ LN(sqrt3 / 2)#

这使我们的功能是:

#E 1 X / 2(的sin(x)+ COS(X)) - LN | COS(X)| -1 / 2秒^ 2(x)的-cos(x)的+ 5/3 + sqrt3 / 2-(1- / 4 + sqrt3 / 4)E 1(PI / 6)+ LN(sqrt3 / 2)#