如何找到积分int(x ^ 2 * sin(pix))dx?

如何找到积分int(x ^ 2 * sin(pix))dx?
Anonim

使用按部件集成,

#^的INTx#2sinpixdx

#=#

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

请记住,按部件集成使用以下公式:

#INTU# ##DV = #uv - intv# ##杜

这是基于衍生产品的产品规则:

#uv = vdu + udv#

要使用这个公式,我们必须决定哪个术语 #U#,将是 ##DV。找出哪个术语在哪里的有用方法 我迟到 方法。

反向Trig

对数

代数

触发

指数

这为您提供了一个优先级顺序,用于“#U#“所以留下的任何东西都会变成我们的 ##DV。我们的功能包含一个 #x的^ 2# 和a #sinpix#,所以ILATE方法告诉我们 #x的^ 2# 应该用作我们的 #U#因为它是代数而且在列表上更高 #sinpix#,这是三角形。

我们现在有:

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

公式中我们需要的下一个项目是“##杜“和”·V#“,我们通过找到衍生物得到”#U#“和”的积分“##DV'.

使用幂规则获得导数:

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

对于积分,我们可以使用替换。

运用 #w = pix#,我们最终 #( - 1 / PI)cosw#

我们现在有:

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

插入我们最初的按部件集成公式,我们有:

#INTU# ##DV = #uv - intv# ##杜

#=#

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

我们现在留下另一个整体,我们必须再次使用“按部件集成”来解决。通过拉动 #2# 出于积分,我们留下了 #u = x#, #dv = cospix#。通过前面的相同过程,我们得到:

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

我们可以通过最后一轮替换来解决最后一个积分,给我们:

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

将我们发现的所有内容放在一起,我们现在拥有:

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

现在我们可以简化底片和括号来得到我们的最终答案:

#intx ^ 2sinpixdx =#

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

关键是要记住,最终会将一系列多个术语加在一起或相减。您不断将积分分成较小的,易于管理的部分,您必须跟踪它们以获得最终答案。