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+Ccos2(x)2+C
  • -1/4cos(2x)+C14cos(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).

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