Sr Examen

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Integral de cos(4x)^4*sin(4x)^3 dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
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 |  cos (4*x)*sin (4*x) dx
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0                         
01sin3(4x)cos4(4x)dx\int\limits_{0}^{1} \sin^{3}{\left(4 x \right)} \cos^{4}{\left(4 x \right)}\, dx
Integral(cos(4*x)^4*sin(4*x)^3, (x, 0, 1))
Solución detallada
  1. Vuelva a escribir el integrando:

    sin3(4x)cos4(4x)=(1cos2(4x))sin(4x)cos4(4x)\sin^{3}{\left(4 x \right)} \cos^{4}{\left(4 x \right)} = \left(1 - \cos^{2}{\left(4 x \right)}\right) \sin{\left(4 x \right)} \cos^{4}{\left(4 x \right)}

  2. Hay varias maneras de calcular esta integral.

    Método #1

    1. que u=cos(4x)u = \cos{\left(4 x \right)}.

      Luego que du=4sin(4x)dxdu = - 4 \sin{\left(4 x \right)} dx y ponemos dudu:

      (u64u44)du\int \left(\frac{u^{6}}{4} - \frac{u^{4}}{4}\right)\, du

      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:

          u64du=u6du4\int \frac{u^{6}}{4}\, du = \frac{\int u^{6}\, du}{4}

          1. Integral unu^{n} es un+1n+1\frac{u^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

            u6du=u77\int u^{6}\, du = \frac{u^{7}}{7}

          Por lo tanto, el resultado es: u728\frac{u^{7}}{28}

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

          (u44)du=u4du4\int \left(- \frac{u^{4}}{4}\right)\, du = - \frac{\int u^{4}\, du}{4}

          1. Integral unu^{n} es un+1n+1\frac{u^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

            u4du=u55\int u^{4}\, du = \frac{u^{5}}{5}

          Por lo tanto, el resultado es: u520- \frac{u^{5}}{20}

        El resultado es: u728u520\frac{u^{7}}{28} - \frac{u^{5}}{20}

      Si ahora sustituir uu más en:

      cos7(4x)28cos5(4x)20\frac{\cos^{7}{\left(4 x \right)}}{28} - \frac{\cos^{5}{\left(4 x \right)}}{20}

    Método #2

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      (1cos2(4x))sin(4x)cos4(4x)=sin(4x)cos6(4x)+sin(4x)cos4(4x)\left(1 - \cos^{2}{\left(4 x \right)}\right) \sin{\left(4 x \right)} \cos^{4}{\left(4 x \right)} = - \sin{\left(4 x \right)} \cos^{6}{\left(4 x \right)} + \sin{\left(4 x \right)} \cos^{4}{\left(4 x \right)}

    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:

        (sin(4x)cos6(4x))dx=sin(4x)cos6(4x)dx\int \left(- \sin{\left(4 x \right)} \cos^{6}{\left(4 x \right)}\right)\, dx = - \int \sin{\left(4 x \right)} \cos^{6}{\left(4 x \right)}\, dx

        1. que u=cos(4x)u = \cos{\left(4 x \right)}.

          Luego que du=4sin(4x)dxdu = - 4 \sin{\left(4 x \right)} dx y ponemos du4- \frac{du}{4}:

          (u64)du\int \left(- \frac{u^{6}}{4}\right)\, du

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

            u6du=u6du4\int u^{6}\, du = - \frac{\int u^{6}\, du}{4}

            1. Integral unu^{n} es un+1n+1\frac{u^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

              u6du=u77\int u^{6}\, du = \frac{u^{7}}{7}

            Por lo tanto, el resultado es: u728- \frac{u^{7}}{28}

          Si ahora sustituir uu más en:

          cos7(4x)28- \frac{\cos^{7}{\left(4 x \right)}}{28}

        Por lo tanto, el resultado es: cos7(4x)28\frac{\cos^{7}{\left(4 x \right)}}{28}

      1. que u=cos(4x)u = \cos{\left(4 x \right)}.

        Luego que du=4sin(4x)dxdu = - 4 \sin{\left(4 x \right)} dx y ponemos du4- \frac{du}{4}:

        (u44)du\int \left(- \frac{u^{4}}{4}\right)\, du

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

          u4du=u4du4\int u^{4}\, du = - \frac{\int u^{4}\, du}{4}

          1. Integral unu^{n} es un+1n+1\frac{u^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

            u4du=u55\int u^{4}\, du = \frac{u^{5}}{5}

          Por lo tanto, el resultado es: u520- \frac{u^{5}}{20}

        Si ahora sustituir uu más en:

        cos5(4x)20- \frac{\cos^{5}{\left(4 x \right)}}{20}

      El resultado es: cos7(4x)28cos5(4x)20\frac{\cos^{7}{\left(4 x \right)}}{28} - \frac{\cos^{5}{\left(4 x \right)}}{20}

    Método #3

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      (1cos2(4x))sin(4x)cos4(4x)=sin(4x)cos6(4x)+sin(4x)cos4(4x)\left(1 - \cos^{2}{\left(4 x \right)}\right) \sin{\left(4 x \right)} \cos^{4}{\left(4 x \right)} = - \sin{\left(4 x \right)} \cos^{6}{\left(4 x \right)} + \sin{\left(4 x \right)} \cos^{4}{\left(4 x \right)}

    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:

        (sin(4x)cos6(4x))dx=sin(4x)cos6(4x)dx\int \left(- \sin{\left(4 x \right)} \cos^{6}{\left(4 x \right)}\right)\, dx = - \int \sin{\left(4 x \right)} \cos^{6}{\left(4 x \right)}\, dx

        1. que u=cos(4x)u = \cos{\left(4 x \right)}.

          Luego que du=4sin(4x)dxdu = - 4 \sin{\left(4 x \right)} dx y ponemos du4- \frac{du}{4}:

          (u64)du\int \left(- \frac{u^{6}}{4}\right)\, du

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

            u6du=u6du4\int u^{6}\, du = - \frac{\int u^{6}\, du}{4}

            1. Integral unu^{n} es un+1n+1\frac{u^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

              u6du=u77\int u^{6}\, du = \frac{u^{7}}{7}

            Por lo tanto, el resultado es: u728- \frac{u^{7}}{28}

          Si ahora sustituir uu más en:

          cos7(4x)28- \frac{\cos^{7}{\left(4 x \right)}}{28}

        Por lo tanto, el resultado es: cos7(4x)28\frac{\cos^{7}{\left(4 x \right)}}{28}

      1. que u=cos(4x)u = \cos{\left(4 x \right)}.

        Luego que du=4sin(4x)dxdu = - 4 \sin{\left(4 x \right)} dx y ponemos du4- \frac{du}{4}:

        (u44)du\int \left(- \frac{u^{4}}{4}\right)\, du

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

          u4du=u4du4\int u^{4}\, du = - \frac{\int u^{4}\, du}{4}

          1. Integral unu^{n} es un+1n+1\frac{u^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

            u4du=u55\int u^{4}\, du = \frac{u^{5}}{5}

          Por lo tanto, el resultado es: u520- \frac{u^{5}}{20}

        Si ahora sustituir uu más en:

        cos5(4x)20- \frac{\cos^{5}{\left(4 x \right)}}{20}

      El resultado es: cos7(4x)28cos5(4x)20\frac{\cos^{7}{\left(4 x \right)}}{28} - \frac{\cos^{5}{\left(4 x \right)}}{20}

  3. Añadimos la constante de integración:

    cos7(4x)28cos5(4x)20+constant\frac{\cos^{7}{\left(4 x \right)}}{28} - \frac{\cos^{5}{\left(4 x \right)}}{20}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

cos7(4x)28cos5(4x)20+constant\frac{\cos^{7}{\left(4 x \right)}}{28} - \frac{\cos^{5}{\left(4 x \right)}}{20}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                  
 |                                 5           7     
 |    4         3               cos (4*x)   cos (4*x)
 | cos (4*x)*sin (4*x) dx = C - --------- + ---------
 |                                  20          28   
/                                                    
sin3(4x)cos4(4x)dx=C+cos7(4x)28cos5(4x)20\int \sin^{3}{\left(4 x \right)} \cos^{4}{\left(4 x \right)}\, dx = C + \frac{\cos^{7}{\left(4 x \right)}}{28} - \frac{\cos^{5}{\left(4 x \right)}}{20}
Gráfica
0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.900.2-0.2
Respuesta [src]
        5         7   
1    cos (4)   cos (4)
-- - ------- + -------
70      20        28  
cos7(4)28cos5(4)20+170\frac{\cos^{7}{\left(4 \right)}}{28} - \frac{\cos^{5}{\left(4 \right)}}{20} + \frac{1}{70}
=
=
        5         7   
1    cos (4)   cos (4)
-- - ------- + -------
70      20        28  
cos7(4)28cos5(4)20+170\frac{\cos^{7}{\left(4 \right)}}{28} - \frac{\cos^{5}{\left(4 \right)}}{20} + \frac{1}{70}
1/70 - cos(4)^5/20 + cos(4)^7/28
Respuesta numérica [src]
0.0184309416000187
0.0184309416000187

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