كيف يمكنني العثور على int (x ^ 2 * sin (pix)) متكاملة dx؟

كيف يمكنني العثور على int (x ^ 2 * sin (pix)) متكاملة dx؟
Anonim

باستخدام التكامل حسب الأجزاء ،

# intx ^ 2sinpixdx #

#=#

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

تذكر أن التكامل بالأجزاء يستخدم الصيغة:

# # intu # # والعنف المنزلي = #uv - intv # # دو #

التي تستند إلى قاعدة المنتج للمشتقات:

#uv = vdu + udv #

لاستخدام هذه الصيغة ، يجب أن نقرر أي مصطلح سيكون # ش #والتي سوف تكون # # والعنف المنزلي. وهناك طريقة مفيدة لمعرفة أي مصطلح يذهب أين هو أنا في وقت متأخر طريقة.

علم حساب المثلثات

اللوغاريتمات

علم الجبر

علم حساب المثلثات

Exponentials

يمنحك هذا ترتيب ا للأولوية يستخدم مصطلح "# ش #"، لذلك كل ما تبقى يصبح لدينا # # والعنف المنزلي. وظيفتنا تحتوي على # س ^ 2 # و # # sinpix، لذلك فإن طريقة ILATE تخبرنا بذلك # س ^ 2 # يجب أن تستخدم لدينا # ش #لأنه جبري وأعلى في القائمة من # # sinpixوهو علم حساب المثلثات.

لدينا الآن:

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

العناصر التالية التي نحتاجها في الصيغة هي "# دو #"و"#الخامس#"، والتي نحصل عليها من خلال إيجاد مشتق من"# ش #"ومتكامل"# # والعنف المنزلي'.

يتم الحصول على المشتق باستخدام قاعدة القدرة:

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

لا يتجزأ ، يمكننا استخدام الاستبدال.

استخدام #w = بيكسل، ونحن في نهاية المطاف مع # (- 1 / بي) cosw #

لدينا الآن:

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

بالتوصيل إلى صيغة التكامل الأصلية الخاصة بنا ، لدينا:

# # intu # # والعنف المنزلي = #uv - intv # # دو #

#=#

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

لقد تركنا الآن جزء ا لا يتجزأ آخر يجب أن نستخدمه التكامل من الأجزاء مرة أخرى لحله. عن طريق سحب #2# من لا يتجزأ ، نحن مع اليسار #u = x #, #dv = cospix #. من خلال المرور بنفس العملية السابقة ، نحصل على:

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

لا يمكن حل هذا الجزء الأخير من الجولة النهائية من الاستبدال ، مما يتيح لنا:

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

عند وضع كل شيء وجدناه مع ا ، لدينا الآن:

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

الآن يمكننا تبسيط السلبيات والأقواس للحصول على جوابنا النهائي:

# intx ^ 2sinpixdx = #

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

المفتاح هو أن تتذكر أنك ستنتهي بسلسلة من المصطلحات المتعددة التي يتم إضافتها أو طرحها مع ا. إنك تقسم باستمرار الجزء المتكامل إلى أجزاء أصغر يمكن التحكم فيها ويتعين عليك تتبع الإجابة النهائية.