Господин Экзамен

Другие калькуляторы


(cos(2*x)-3)^2

Интеграл (cos(2*x)-3)^2 d{x}

Пределы интегрирования:

от до
v

График:

от до

Кусочно-заданная:

Решение

Вы ввели [src]
  1                   
  /                   
 |                    
 |                2   
 |  (cos(2*x) - 3)  dx
 |                    
/                     
0                     
01(cos(2x)3)2dx\int\limits_{0}^{1} \left(\cos{\left(2 x \right)} - 3\right)^{2}\, dx
Подробное решение
  1. Есть несколько способов вычислить этот интеграл.

    Метод #1

    1. Перепишите подынтегральное выражение:

      (cos(2x)3)2=cos2(2x)6cos(2x)+9\left(\cos{\left(2 x \right)} - 3\right)^{2} = \cos^{2}{\left(2 x \right)} - 6 \cos{\left(2 x \right)} + 9

    2. Интегрируем почленно:

      1. Перепишите подынтегральное выражение:

        cos2(2x)=cos(4x)2+12\cos^{2}{\left(2 x \right)} = \frac{\cos{\left(4 x \right)}}{2} + \frac{1}{2}

      2. Интегрируем почленно:

        1. Интеграл от произведения функции на константу есть эта константа на интеграл от данной функции:

          cos(4x)2dx=cos(4x)dx2\int \frac{\cos{\left(4 x \right)}}{2}\, dx = \frac{\int \cos{\left(4 x \right)}\, dx}{2}

          1. пусть u=4xu = 4 x.

            Тогда пусть du=4dxdu = 4 dx и подставим du4\frac{du}{4}:

            cos(u)16du\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{16}\, du

            1. Интеграл от произведения функции на константу есть эта константа на интеграл от данной функции:

              cos(u)4du=cos(u)du4\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{4}\, du = \frac{\int \cos{\left(u \right)}\, du}{4}

              1. Интеграл от косинуса есть синус:

                cos(u)du=sin(u)\int \cos{\left(u \right)}\, du = \sin{\left(u \right)}

              Таким образом, результат будет: sin(u)4\frac{\sin{\left(u \right)}}{4}

            Если сейчас заменить uu ещё в:

            sin(4x)4\frac{\sin{\left(4 x \right)}}{4}

          Таким образом, результат будет: sin(4x)8\frac{\sin{\left(4 x \right)}}{8}

        1. Интеграл от константы есть эта константа, умноженная на переменную интегрирования:

          12dx=x2\int \frac{1}{2}\, dx = \frac{x}{2}

        Результат есть: x2+sin(4x)8\frac{x}{2} + \frac{\sin{\left(4 x \right)}}{8}

      1. Интеграл от произведения функции на константу есть эта константа на интеграл от данной функции:

        (6cos(2x))dx=6cos(2x)dx\int \left(- 6 \cos{\left(2 x \right)}\right)\, dx = - 6 \int \cos{\left(2 x \right)}\, dx

        1. пусть u=2xu = 2 x.

          Тогда пусть du=2dxdu = 2 dx и подставим du2\frac{du}{2}:

          cos(u)4du\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{4}\, du

          1. Интеграл от произведения функции на константу есть эта константа на интеграл от данной функции:

            cos(u)2du=cos(u)du2\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{2}\, du = \frac{\int \cos{\left(u \right)}\, du}{2}

            1. Интеграл от косинуса есть синус:

              cos(u)du=sin(u)\int \cos{\left(u \right)}\, du = \sin{\left(u \right)}

            Таким образом, результат будет: sin(u)2\frac{\sin{\left(u \right)}}{2}

          Если сейчас заменить uu ещё в:

          sin(2x)2\frac{\sin{\left(2 x \right)}}{2}

        Таким образом, результат будет: 3sin(2x)- 3 \sin{\left(2 x \right)}

      1. Интеграл от константы есть эта константа, умноженная на переменную интегрирования:

        9dx=9x\int 9\, dx = 9 x

      Результат есть: 19x23sin(2x)+sin(4x)8\frac{19 x}{2} - 3 \sin{\left(2 x \right)} + \frac{\sin{\left(4 x \right)}}{8}

    Метод #2

    1. Перепишите подынтегральное выражение:

      (cos(2x)3)2=cos2(2x)6cos(2x)+9\left(\cos{\left(2 x \right)} - 3\right)^{2} = \cos^{2}{\left(2 x \right)} - 6 \cos{\left(2 x \right)} + 9

    2. Интегрируем почленно:

      1. Перепишите подынтегральное выражение:

        cos2(2x)=cos(4x)2+12\cos^{2}{\left(2 x \right)} = \frac{\cos{\left(4 x \right)}}{2} + \frac{1}{2}

      2. Интегрируем почленно:

        1. Интеграл от произведения функции на константу есть эта константа на интеграл от данной функции:

          cos(4x)2dx=cos(4x)dx2\int \frac{\cos{\left(4 x \right)}}{2}\, dx = \frac{\int \cos{\left(4 x \right)}\, dx}{2}

          1. пусть u=4xu = 4 x.

            Тогда пусть du=4dxdu = 4 dx и подставим du4\frac{du}{4}:

            cos(u)16du\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{16}\, du

            1. Интеграл от произведения функции на константу есть эта константа на интеграл от данной функции:

              cos(u)4du=cos(u)du4\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{4}\, du = \frac{\int \cos{\left(u \right)}\, du}{4}

              1. Интеграл от косинуса есть синус:

                cos(u)du=sin(u)\int \cos{\left(u \right)}\, du = \sin{\left(u \right)}

              Таким образом, результат будет: sin(u)4\frac{\sin{\left(u \right)}}{4}

            Если сейчас заменить uu ещё в:

            sin(4x)4\frac{\sin{\left(4 x \right)}}{4}

          Таким образом, результат будет: sin(4x)8\frac{\sin{\left(4 x \right)}}{8}

        1. Интеграл от константы есть эта константа, умноженная на переменную интегрирования:

          12dx=x2\int \frac{1}{2}\, dx = \frac{x}{2}

        Результат есть: x2+sin(4x)8\frac{x}{2} + \frac{\sin{\left(4 x \right)}}{8}

      1. Интеграл от произведения функции на константу есть эта константа на интеграл от данной функции:

        (6cos(2x))dx=6cos(2x)dx\int \left(- 6 \cos{\left(2 x \right)}\right)\, dx = - 6 \int \cos{\left(2 x \right)}\, dx

        1. пусть u=2xu = 2 x.

          Тогда пусть du=2dxdu = 2 dx и подставим du2\frac{du}{2}:

          cos(u)4du\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{4}\, du

          1. Интеграл от произведения функции на константу есть эта константа на интеграл от данной функции:

            cos(u)2du=cos(u)du2\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{2}\, du = \frac{\int \cos{\left(u \right)}\, du}{2}

            1. Интеграл от косинуса есть синус:

              cos(u)du=sin(u)\int \cos{\left(u \right)}\, du = \sin{\left(u \right)}

            Таким образом, результат будет: sin(u)2\frac{\sin{\left(u \right)}}{2}

          Если сейчас заменить uu ещё в:

          sin(2x)2\frac{\sin{\left(2 x \right)}}{2}

        Таким образом, результат будет: 3sin(2x)- 3 \sin{\left(2 x \right)}

      1. Интеграл от константы есть эта константа, умноженная на переменную интегрирования:

        9dx=9x\int 9\, dx = 9 x

      Результат есть: 19x23sin(2x)+sin(4x)8\frac{19 x}{2} - 3 \sin{\left(2 x \right)} + \frac{\sin{\left(4 x \right)}}{8}

  2. Добавляем постоянную интегрирования:

    19x23sin(2x)+sin(4x)8+constant\frac{19 x}{2} - 3 \sin{\left(2 x \right)} + \frac{\sin{\left(4 x \right)}}{8}+ \mathrm{constant}


Ответ:

19x23sin(2x)+sin(4x)8+constant\frac{19 x}{2} - 3 \sin{\left(2 x \right)} + \frac{\sin{\left(4 x \right)}}{8}+ \mathrm{constant}

Ответ (Неопределённый) [src]
  /                                                     
 |                                                      
 |               2                       sin(4*x)   19*x
 | (cos(2*x) - 3)  dx = C - 3*sin(2*x) + -------- + ----
 |                                          8        2  
/                                                       
sin(4x)2+2x43sin(2x)+9x{{{{\sin \left(4\,x\right)}\over{2}}+2\,x}\over{4}}-3\,\sin \left(2 \,x\right)+9\,x
График
0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.90020
Ответ [src]
       2         2                              
    cos (2)   sin (2)              cos(2)*sin(2)
9 + ------- + ------- - 3*sin(2) + -------------
       2         2                       4      
sin4+446sin2+182{{{{\sin 4+4}\over{4}}-6\,\sin 2+18}\over{2}}
=
=
       2         2                              
    cos (2)   sin (2)              cos(2)*sin(2)
9 + ------- + ------- - 3*sin(2) + -------------
       2         2                       4      
3sin(2)+sin(2)cos(2)4+cos2(2)2+sin2(2)2+9- 3 \sin{\left(2 \right)} + \frac{\sin{\left(2 \right)} \cos{\left(2 \right)}}{4} + \frac{\cos^{2}{\left(2 \right)}}{2} + \frac{\sin^{2}{\left(2 \right)}}{2} + 9
Численный ответ [src]
6.67750740760946
6.67750740760946
График
Интеграл (cos(2*x)-3)^2 d{x}

    Данные примеры также можно применять при вводе верхнего и нижнего предела интегрирования.