Как мне найти интеграл int (x ^ 2 * sin (pix)) dx?

Как мне найти интеграл int (x ^ 2 * sin (pix)) dx?
Anonim

Используя Интеграцию по частям,

# IntX ^ 2sinpixdx #

#=#

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

Помните, что Интеграция по частям использует формулу:

# Intu # # # DV = #uv - intv # # # Их

Который основан на правиле продукта для производных:

#uv = vdu + udv #

Чтобы использовать эту формулу, мы должны решить, какой термин будет # # Uи который будет # # DV, Полезный способ выяснить, какой термин идет, где находится Я ОПОЗДАЛ метод.

Обратный триг

Логарифмы

Алгебра

наряжать

Exponentials

Это дает вам порядок приоритета, какой термин используется для "# # U"так что все, что осталось, становится нашим # # DV, Наша функция содержит # Х ^ 2 # и # Sinpix #Таким образом, метод ILATE говорит нам, что # Х ^ 2 # должен быть использован как наш # # U, поскольку он является алгебраическим и выше в списке, чем # Sinpix #, который является триг.

Теперь у нас есть:

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

Следующие пункты, которые нам нужны в формуле:# # Их" а также "# V #", который мы получаем, найдя производную от"# # U"и интеграл"# # DV'.

Производная получается с использованием степенного правила:

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

Для интеграла мы можем использовать подстановку.

с помощью #w = pix #мы в конечном итоге # (- 1 / р) cosw #

Теперь у нас есть:

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

Подключившись к нашей оригинальной формуле Integration by Parts, мы имеем:

# Intu # # # DV = #uv - intv # # # Их

#=#

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

Теперь у нас остался еще один интеграл, который мы должны использовать для интеграции еще раз. Потянув #2# из интеграла мы остались с #u = x #, #dv = cospix #, Проходя тот же процесс, что и раньше, мы получаем:

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

Этот последний интеграл мы можем решить с помощью финального раунда замещения, давая нам:

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

Поместив все, что мы нашли вместе, мы теперь имеем:

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

Теперь мы можем упростить негативы и скобки, чтобы получить наш окончательный ответ:

# intx ^ 2sinpixdx = #

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

Главное - помнить, что в итоге вы получите цепочку из нескольких терминов, которые добавляются или вычитаются вместе. Вы непрерывно разделяете интеграл на более мелкие, управляемые части, которые вы должны отслеживать для окончательного ответа.