Come si integra sin (x) cos (x) sin(x)cos(x)?
Risposta:
A seconda del percorso seguito, i risultati validi includono:
- sin^2(x)/2+Csin2(x)2+C
- -cos^2(x)/2+C−cos2(x)2+C
- -1/4cos(2x)+C−14cos(2x)+C
Spiegazione:
Esistono vari metodi che possiamo adottare:
Sostituzione con seno:
lasciare u=sin(x)u=sin(x). Questo implica che du=cos(x)dxdu=cos(x)dx.
Così:
intunderbrace(sin(x))_uoverbrace(cos(x)dx)^(du)=intudu=u^2/2+C=color(blue)(sin^2(x)/2+C
Sostituzione con coseno:
lasciare u=cos(x), Così du=-sin(x)dx.
Perciò:
intsin(x)cos(x)dx=-intunderbrace(cos(x))_uoverbrace((-sin(x))dx)^(du)=-intudu=-u^2/2+C
=color(blue)(-cos^2(x)/2+C
Breve interludio:
Ti starai chiedendo, beh, perché entrambe queste risposte sono valide?
Nota che:
sin^2(x)/2+C=(1-cos^2(x))/2+C=-cos^2(x)/2+1/2+C
Tuttavia, la 1/2 viene assorbito C as C rappresenta qualsiasi costante:
=-cos^2(x)/2+C
Un altro metodo che utilizza la semplificazione:
Useremo l'identità sin(2x)=2sin(x)cos(x). Così, sin(x)cos(x)=sin(2x)/2.
intsin(x)cos(x)dx=intsin(2x)/2dx=1/2intsin(2x)dx
Da qui, lascia u=2x affinché du=2dx.
=1/4intsinunderbrace((2x))_u overbrace((2)dx)^(du)=1/4intsin(u)du=-1/4cos(u)+C= color(blue)(-1/4cos(2x)+C
Puoi anche mostrare che questo equivale alle altre due risposte usando l'identità cos(2x)=cos^2(x)-sin^2(x).