Com puc trobar la integral int (x * cos (5x)) dx?

Com puc trobar la integral int (x * cos (5x)) dx?
Anonim

Tindrem en compte la fórmula d’integració per parts, que és:

#int u dv = uv - int v du #

Per trobar aquesta integral satisfactòriament deixarem anar #u = x #, i #dv = cos 5x dx #. Per tant, #du = dx # i #v = 1/5 sin 5x #. (# v # es pot trobar utilitzant un fitxer ràpid # u #-substitució)

La raó que vaig triar # x # pel valor de # u # és perquè sé que més endavant acabaré integrant-me # v # multiplicat per # u #'s derivat. Des de la derivada de # u # és just #1#, i com que la integració d’una funció trig per si mateixa no la fa més complexa, hem eliminat eficaçment la # x # des de l’integral i només heu de preocupar pel sinus ara.

Per tant, connectant la fórmula de l’IBP, obtenim:

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

Tirant de la #1/5# fora de la integració ens proporciona:

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

Integrar el sinus només prendrà una # u #-substitució. Des que ja hem utilitzat # u # per a la fórmula de l'IBP utilitzaré la carta # q # en canvi:

#q = 5x #

#dq = 5 dx #

Per obtenir una # 5 dx # a l'interior de la integració, multiplicaré la integral per una altra #1/5#:

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

I, substituint tot en termes de # q #:

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

Sabem que la integral de # sin és # -cos #, de manera que podem acabar aquesta integració fàcilment. Recordeu la constant d’integració:

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

Ara simplement substituirem de nou # q #:

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

I hi ha la nostra integral.