ฉันจะหาอินทิกรัล int (x * cos (5x)) dx ได้อย่างไร

ฉันจะหาอินทิกรัล int (x * cos (5x)) dx ได้อย่างไร
Anonim

เราจะคำนึงถึงสูตรการรวมเข้าด้วยกันซึ่งก็คือ:

#int u dv = uv - int v du #

เพื่อหาอินทิกรัลนี้ให้สำเร็จเราจะปล่อยให้ #u = x #และ #dv = cos 5x dx #. ดังนั้น, #du = dx # และ #v = 1/5 sin 5x #. (# v # สามารถพบได้โดยใช้อย่างรวดเร็ว #ยู#-การแทน)

เหตุผลที่ฉันเลือก # x # สำหรับค่าของ #ยู# เป็นเพราะฉันรู้ว่าในภายหลังฉันจะจบลงด้วยการรวม # v # คูณด้วย #ยู#อนุพันธ์ของ เนื่องจากอนุพันธ์ของ #ยู# เป็นเพียง #1#และเนื่องจากการรวมฟังก์ชั่นตรีโกณมิติด้วยตัวเองไม่ได้ทำให้มันซับซ้อนขึ้นเราจึงได้ลบ # x # จากผู้ผสานและเพียงแค่ต้องกังวลเกี่ยวกับไซน์ในขณะนี้

ดังนั้นเมื่อเสียบเข้ากับสูตรของ IBP เราจะได้รับ:

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

ดึง #1/5# จากการผสานรวมทำให้เรา:

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

การรวมไซน์จะใช้เวลาเพียง #ยู#-การแทน. เนื่องจากเราใช้ไปแล้ว #ยู# สำหรับสูตรของ IBP ฉันจะใช้ตัวอักษร # Q # แทน:

#q = 5x #

#dq = 5 dx #

เพื่อรับ # 5 dx # ภายในอินทิกรัลและฉันจะคูณอินทิกรัลกับอันอื่น #1/5#:

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

และแทนที่ทุกอย่างในแง่ของ # Q #:

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

เรารู้ว่าส่วนประกอบสำคัญของ #บาป# คือ # -cos #ดังนั้นเราสามารถทำให้อินทิกรัลนี้จบได้อย่างง่ายดาย จดจำค่าคงที่ของการรวม:

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

ตอนนี้เราจะทดแทนกลับ # Q #:

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

และนั่นคืออินทิกรัลของเรา