Sr Examen

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Integral de x^2(1-x)cos(2pix)dx dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
 pi                          
 --                          
 2                           
  /                          
 |                           
 |   2                       
 |  x *(1 - x)*cos(2*pi*x) dx
 |                           
/                            
0                            
$$\int\limits_{0}^{\frac{\pi}{2}} x^{2} \left(1 - x\right) \cos{\left(2 \pi x \right)}\, dx$$
Integral((x^2*(1 - x))*cos((2*pi)*x), (x, 0, pi/2))
Solución detallada
  1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

    Método #1

    1. que .

      Luego que y ponemos :

      1. Integramos término a término:

        1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

          1. Usamos la integración por partes:

            que y que .

            Entonces .

            Para buscar :

            1. que .

              Luego que y ponemos :

              1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

                1. La integral del coseno es seno:

                Por lo tanto, el resultado es:

              Si ahora sustituir más en:

            Ahora resolvemos podintegral.

          2. Usamos la integración por partes:

            que y que .

            Entonces .

            Para buscar :

            1. que .

              Luego que y ponemos :

              1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

                1. La integral del seno es un coseno menos:

                Por lo tanto, el resultado es:

              Si ahora sustituir más en:

            Ahora resolvemos podintegral.

          3. Usamos la integración por partes:

            que y que .

            Entonces .

            Para buscar :

            1. que .

              Luego que y ponemos :

              1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

                1. La integral del coseno es seno:

                Por lo tanto, el resultado es:

              Si ahora sustituir más en:

            Ahora resolvemos podintegral.

          4. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

            1. que .

              Luego que y ponemos :

              1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

                1. La integral del seno es un coseno menos:

                Por lo tanto, el resultado es:

              Si ahora sustituir más en:

            Por lo tanto, el resultado es:

          Por lo tanto, el resultado es:

        1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

          1. Usamos la integración por partes:

            que y que .

            Entonces .

            Para buscar :

            1. que .

              Luego que y ponemos :

              1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

                1. La integral del coseno es seno:

                Por lo tanto, el resultado es:

              Si ahora sustituir más en:

            Ahora resolvemos podintegral.

          2. Usamos la integración por partes:

            que y que .

            Entonces .

            Para buscar :

            1. que .

              Luego que y ponemos :

              1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

                1. La integral del seno es un coseno menos:

                Por lo tanto, el resultado es:

              Si ahora sustituir más en:

            Ahora resolvemos podintegral.

          3. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

            1. que .

              Luego que y ponemos :

              1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

                1. La integral del coseno es seno:

                Por lo tanto, el resultado es:

              Si ahora sustituir más en:

            Por lo tanto, el resultado es:

          Por lo tanto, el resultado es:

        El resultado es:

      Si ahora sustituir más en:

    Método #2

    1. Vuelva a escribir el integrando:

    2. Integramos término a término:

      1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

        1. Usamos la integración por partes:

          que y que .

          Entonces .

          Para buscar :

          1. que .

            Luego que y ponemos :

            1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

              1. La integral del coseno es seno:

              Por lo tanto, el resultado es:

            Si ahora sustituir más en:

          Ahora resolvemos podintegral.

        2. Usamos la integración por partes:

          que y que .

          Entonces .

          Para buscar :

          1. que .

            Luego que y ponemos :

            1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

              1. La integral del seno es un coseno menos:

              Por lo tanto, el resultado es:

            Si ahora sustituir más en:

          Ahora resolvemos podintegral.

        3. Usamos la integración por partes:

          que y que .

          Entonces .

          Para buscar :

          1. que .

            Luego que y ponemos :

            1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

              1. La integral del coseno es seno:

              Por lo tanto, el resultado es:

            Si ahora sustituir más en:

          Ahora resolvemos podintegral.

        4. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

          1. que .

            Luego que y ponemos :

            1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

              1. La integral del seno es un coseno menos:

              Por lo tanto, el resultado es:

            Si ahora sustituir más en:

          Por lo tanto, el resultado es:

        Por lo tanto, el resultado es:

      1. Usamos la integración por partes:

        que y que .

        Entonces .

        Para buscar :

        1. que .

          Luego que y ponemos :

          1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

            1. La integral del coseno es seno:

            Por lo tanto, el resultado es:

          Si ahora sustituir más en:

        Ahora resolvemos podintegral.

      2. Usamos la integración por partes:

        que y que .

        Entonces .

        Para buscar :

        1. que .

          Luego que y ponemos :

          1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

            1. La integral del seno es un coseno menos:

            Por lo tanto, el resultado es:

          Si ahora sustituir más en:

        Ahora resolvemos podintegral.

      3. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

        1. que .

          Luego que y ponemos :

          1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

            1. La integral del coseno es seno:

            Por lo tanto, el resultado es:

          Si ahora sustituir más en:

        Por lo tanto, el resultado es:

      El resultado es:

    Método #3

    1. Usamos la integración por partes:

      que y que .

      Entonces .

      Para buscar :

      1. que .

        Luego que y ponemos :

        1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

          1. La integral del coseno es seno:

          Por lo tanto, el resultado es:

        Si ahora sustituir más en:

      Ahora resolvemos podintegral.

    2. Usamos la integración por partes:

      que y que .

      Entonces .

      Para buscar :

      1. que .

        Luego que y ponemos :

        1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

          1. La integral del seno es un coseno menos:

          Por lo tanto, el resultado es:

        Si ahora sustituir más en:

      Ahora resolvemos podintegral.

    3. Usamos la integración por partes:

      que y que .

      Entonces .

      Para buscar :

      1. que .

        Luego que y ponemos :

        1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

          1. La integral del coseno es seno:

          Por lo tanto, el resultado es:

        Si ahora sustituir más en:

      Ahora resolvemos podintegral.

    4. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

      1. que .

        Luego que y ponemos :

        1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

          1. La integral del seno es un coseno menos:

          Por lo tanto, el resultado es:

        Si ahora sustituir más en:

      Por lo tanto, el resultado es:

    Método #4

    1. Vuelva a escribir el integrando:

    2. Integramos término a término:

      1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

        1. Usamos la integración por partes:

          que y que .

          Entonces .

          Para buscar :

          1. que .

            Luego que y ponemos :

            1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

              1. La integral del coseno es seno:

              Por lo tanto, el resultado es:

            Si ahora sustituir más en:

          Ahora resolvemos podintegral.

        2. Usamos la integración por partes:

          que y que .

          Entonces .

          Para buscar :

          1. que .

            Luego que y ponemos :

            1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

              1. La integral del seno es un coseno menos:

              Por lo tanto, el resultado es:

            Si ahora sustituir más en:

          Ahora resolvemos podintegral.

        3. Usamos la integración por partes:

          que y que .

          Entonces .

          Para buscar :

          1. que .

            Luego que y ponemos :

            1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

              1. La integral del coseno es seno:

              Por lo tanto, el resultado es:

            Si ahora sustituir más en:

          Ahora resolvemos podintegral.

        4. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

          1. que .

            Luego que y ponemos :

            1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

              1. La integral del seno es un coseno menos:

              Por lo tanto, el resultado es:

            Si ahora sustituir más en:

          Por lo tanto, el resultado es:

        Por lo tanto, el resultado es:

      1. Usamos la integración por partes:

        que y que .

        Entonces .

        Para buscar :

        1. que .

          Luego que y ponemos :

          1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

            1. La integral del coseno es seno:

            Por lo tanto, el resultado es:

          Si ahora sustituir más en:

        Ahora resolvemos podintegral.

      2. Usamos la integración por partes:

        que y que .

        Entonces .

        Para buscar :

        1. que .

          Luego que y ponemos :

          1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

            1. La integral del seno es un coseno menos:

            Por lo tanto, el resultado es:

          Si ahora sustituir más en:

        Ahora resolvemos podintegral.

      3. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

        1. que .

          Luego que y ponemos :

          1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

            1. La integral del coseno es seno:

            Por lo tanto, el resultado es:

          Si ahora sustituir más en:

        Por lo tanto, el resultado es:

      El resultado es:

  2. Ahora simplificar:

  3. Añadimos la constante de integración:


Respuesta:

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                                                                                                                  
 |                                                                                2                  2                3                              
 |  2                              sin(2*pi*x)   3*cos(2*pi*x)   x*cos(2*pi*x)   x *sin(2*pi*x)   3*x *cos(2*pi*x)   x *sin(2*pi*x)   3*x*sin(2*pi*x)
 | x *(1 - x)*cos(2*pi*x) dx = C - ----------- + ------------- + ------------- + -------------- - ---------------- - -------------- + ---------------
 |                                        3              4               2            2*pi                 2              2*pi                 3     
/                                     4*pi           8*pi            2*pi                              4*pi                                4*pi      
$$\int x^{2} \left(1 - x\right) \cos{\left(2 \pi x \right)}\, dx = C - \frac{x^{3} \sin{\left(2 \pi x \right)}}{2 \pi} + \frac{x^{2} \sin{\left(2 \pi x \right)}}{2 \pi} - \frac{3 x^{2} \cos{\left(2 \pi x \right)}}{4 \pi^{2}} + \frac{3 x \sin{\left(2 \pi x \right)}}{4 \pi^{3}} + \frac{x \cos{\left(2 \pi x \right)}}{2 \pi^{2}} - \frac{\sin{\left(2 \pi x \right)}}{4 \pi^{3}} + \frac{3 \cos{\left(2 \pi x \right)}}{8 \pi^{4}}$$
Gráfica
Respuesta [src]
               /  2\      /  2\     2    /  2\      /  2\         /  2\        /  2\        /  2\
    3     3*cos\pi /   sin\pi /   pi *sin\pi /   cos\pi /   pi*sin\pi /   3*cos\pi /   3*sin\pi /
- ----- - ---------- - -------- - ------------ + -------- + ----------- + ---------- + ----------
      4       16            3          16          4*pi          8              4            2   
  8*pi                  4*pi                                                8*pi         8*pi    
$$\frac{\pi \sin{\left(\pi^{2} \right)}}{8} + \frac{\cos{\left(\pi^{2} \right)}}{4 \pi} + \frac{3 \sin{\left(\pi^{2} \right)}}{8 \pi^{2}} - \frac{3}{8 \pi^{4}} + \frac{3 \cos{\left(\pi^{2} \right)}}{8 \pi^{4}} - \frac{\sin{\left(\pi^{2} \right)}}{4 \pi^{3}} - \frac{3 \cos{\left(\pi^{2} \right)}}{16} - \frac{\pi^{2} \sin{\left(\pi^{2} \right)}}{16}$$
=
=
               /  2\      /  2\     2    /  2\      /  2\         /  2\        /  2\        /  2\
    3     3*cos\pi /   sin\pi /   pi *sin\pi /   cos\pi /   pi*sin\pi /   3*cos\pi /   3*sin\pi /
- ----- - ---------- - -------- - ------------ + -------- + ----------- + ---------- + ----------
      4       16            3          16          4*pi          8              4            2   
  8*pi                  4*pi                                                8*pi         8*pi    
$$\frac{\pi \sin{\left(\pi^{2} \right)}}{8} + \frac{\cos{\left(\pi^{2} \right)}}{4 \pi} + \frac{3 \sin{\left(\pi^{2} \right)}}{8 \pi^{2}} - \frac{3}{8 \pi^{4}} + \frac{3 \cos{\left(\pi^{2} \right)}}{8 \pi^{4}} - \frac{\sin{\left(\pi^{2} \right)}}{4 \pi^{3}} - \frac{3 \cos{\left(\pi^{2} \right)}}{16} - \frac{\pi^{2} \sin{\left(\pi^{2} \right)}}{16}$$
-3/(8*pi^4) - 3*cos(pi^2)/16 - sin(pi^2)/(4*pi^3) - pi^2*sin(pi^2)/16 + cos(pi^2)/(4*pi) + pi*sin(pi^2)/8 + 3*cos(pi^2)/(8*pi^4) + 3*sin(pi^2)/(8*pi^2)
Respuesta numérica [src]
0.173667750539679
0.173667750539679

    Estos ejemplos se pueden aplicar para introducción de los límites de integración inferior y superior.