Sr Examen

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Integral de cos(5x-3)*(x^2+4x) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
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 |  cos(5*x - 3)*\x  + 4*x/ dx
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0                             
01(x2+4x)cos(5x3)dx\int\limits_{0}^{1} \left(x^{2} + 4 x\right) \cos{\left(5 x - 3 \right)}\, dx
Integral(cos(5*x - 3)*(x^2 + 4*x), (x, 0, 1))
Solución detallada
  1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

    Método #1

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      (x2+4x)cos(5x3)=x2cos(5x3)+4xcos(5x3)\left(x^{2} + 4 x\right) \cos{\left(5 x - 3 \right)} = x^{2} \cos{\left(5 x - 3 \right)} + 4 x \cos{\left(5 x - 3 \right)}

    2. Integramos término a término:

      1. Usamos la integración por partes:

        udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

        que u(x)=x2u{\left(x \right)} = x^{2} y que dv(x)=cos(5x3)\operatorname{dv}{\left(x \right)} = \cos{\left(5 x - 3 \right)}.

        Entonces du(x)=2x\operatorname{du}{\left(x \right)} = 2 x.

        Para buscar v(x)v{\left(x \right)}:

        1. que u=5x3u = 5 x - 3.

          Luego que du=5dxdu = 5 dx y ponemos du5\frac{du}{5}:

          cos(u)5du\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{5}\, du

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

            cos(u)du=cos(u)du5\int \cos{\left(u \right)}\, du = \frac{\int \cos{\left(u \right)}\, du}{5}

            1. La integral del coseno es seno:

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

            Por lo tanto, el resultado es: sin(u)5\frac{\sin{\left(u \right)}}{5}

          Si ahora sustituir uu más en:

          sin(5x3)5\frac{\sin{\left(5 x - 3 \right)}}{5}

        Ahora resolvemos podintegral.

      2. Usamos la integración por partes:

        udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

        que u(x)=2x5u{\left(x \right)} = \frac{2 x}{5} y que dv(x)=sin(5x3)\operatorname{dv}{\left(x \right)} = \sin{\left(5 x - 3 \right)}.

        Entonces du(x)=25\operatorname{du}{\left(x \right)} = \frac{2}{5}.

        Para buscar v(x)v{\left(x \right)}:

        1. que u=5x3u = 5 x - 3.

          Luego que du=5dxdu = 5 dx y ponemos du5\frac{du}{5}:

          sin(u)5du\int \frac{\sin{\left(u \right)}}{5}\, du

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

            sin(u)du=sin(u)du5\int \sin{\left(u \right)}\, du = \frac{\int \sin{\left(u \right)}\, du}{5}

            1. La integral del seno es un coseno menos:

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

            Por lo tanto, el resultado es: cos(u)5- \frac{\cos{\left(u \right)}}{5}

          Si ahora sustituir uu más en:

          cos(5x3)5- \frac{\cos{\left(5 x - 3 \right)}}{5}

        Ahora resolvemos podintegral.

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

        (2cos(5x3)25)dx=2cos(5x3)dx25\int \left(- \frac{2 \cos{\left(5 x - 3 \right)}}{25}\right)\, dx = - \frac{2 \int \cos{\left(5 x - 3 \right)}\, dx}{25}

        1. que u=5x3u = 5 x - 3.

          Luego que du=5dxdu = 5 dx y ponemos du5\frac{du}{5}:

          cos(u)5du\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{5}\, du

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

            cos(u)du=cos(u)du5\int \cos{\left(u \right)}\, du = \frac{\int \cos{\left(u \right)}\, du}{5}

            1. La integral del coseno es seno:

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

            Por lo tanto, el resultado es: sin(u)5\frac{\sin{\left(u \right)}}{5}

          Si ahora sustituir uu más en:

          sin(5x3)5\frac{\sin{\left(5 x - 3 \right)}}{5}

        Por lo tanto, el resultado es: 2sin(5x3)125- \frac{2 \sin{\left(5 x - 3 \right)}}{125}

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

        4xcos(5x3)dx=4xcos(5x3)dx\int 4 x \cos{\left(5 x - 3 \right)}\, dx = 4 \int x \cos{\left(5 x - 3 \right)}\, dx

        1. Usamos la integración por partes:

          udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

          que u(x)=xu{\left(x \right)} = x y que dv(x)=cos(5x3)\operatorname{dv}{\left(x \right)} = \cos{\left(5 x - 3 \right)}.

          Entonces du(x)=1\operatorname{du}{\left(x \right)} = 1.

          Para buscar v(x)v{\left(x \right)}:

          1. que u=5x3u = 5 x - 3.

            Luego que du=5dxdu = 5 dx y ponemos du5\frac{du}{5}:

            cos(u)5du\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{5}\, du

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

              cos(u)du=cos(u)du5\int \cos{\left(u \right)}\, du = \frac{\int \cos{\left(u \right)}\, du}{5}

              1. La integral del coseno es seno:

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

              Por lo tanto, el resultado es: sin(u)5\frac{\sin{\left(u \right)}}{5}

            Si ahora sustituir uu más en:

            sin(5x3)5\frac{\sin{\left(5 x - 3 \right)}}{5}

          Ahora resolvemos podintegral.

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

          sin(5x3)5dx=sin(5x3)dx5\int \frac{\sin{\left(5 x - 3 \right)}}{5}\, dx = \frac{\int \sin{\left(5 x - 3 \right)}\, dx}{5}

          1. que u=5x3u = 5 x - 3.

            Luego que du=5dxdu = 5 dx y ponemos du5\frac{du}{5}:

            sin(u)5du\int \frac{\sin{\left(u \right)}}{5}\, du

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

              sin(u)du=sin(u)du5\int \sin{\left(u \right)}\, du = \frac{\int \sin{\left(u \right)}\, du}{5}

              1. La integral del seno es un coseno menos:

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

              Por lo tanto, el resultado es: cos(u)5- \frac{\cos{\left(u \right)}}{5}

            Si ahora sustituir uu más en:

            cos(5x3)5- \frac{\cos{\left(5 x - 3 \right)}}{5}

          Por lo tanto, el resultado es: cos(5x3)25- \frac{\cos{\left(5 x - 3 \right)}}{25}

        Por lo tanto, el resultado es: 4xsin(5x3)5+4cos(5x3)25\frac{4 x \sin{\left(5 x - 3 \right)}}{5} + \frac{4 \cos{\left(5 x - 3 \right)}}{25}

      El resultado es: x2sin(5x3)5+4xsin(5x3)5+2xcos(5x3)252sin(5x3)125+4cos(5x3)25\frac{x^{2} \sin{\left(5 x - 3 \right)}}{5} + \frac{4 x \sin{\left(5 x - 3 \right)}}{5} + \frac{2 x \cos{\left(5 x - 3 \right)}}{25} - \frac{2 \sin{\left(5 x - 3 \right)}}{125} + \frac{4 \cos{\left(5 x - 3 \right)}}{25}

    Método #2

    1. Usamos la integración por partes:

      udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

      que u(x)=x(x+4)u{\left(x \right)} = x \left(x + 4\right) y que dv(x)=cos(5x3)\operatorname{dv}{\left(x \right)} = \cos{\left(5 x - 3 \right)}.

      Entonces du(x)=2x+4\operatorname{du}{\left(x \right)} = 2 x + 4.

      Para buscar v(x)v{\left(x \right)}:

      1. que u=5x3u = 5 x - 3.

        Luego que du=5dxdu = 5 dx y ponemos du5\frac{du}{5}:

        cos(u)5du\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{5}\, du

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

          cos(u)du=cos(u)du5\int \cos{\left(u \right)}\, du = \frac{\int \cos{\left(u \right)}\, du}{5}

          1. La integral del coseno es seno:

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

          Por lo tanto, el resultado es: sin(u)5\frac{\sin{\left(u \right)}}{5}

        Si ahora sustituir uu más en:

        sin(5x3)5\frac{\sin{\left(5 x - 3 \right)}}{5}

      Ahora resolvemos podintegral.

    2. Usamos la integración por partes:

      udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

      que u(x)=2x5+45u{\left(x \right)} = \frac{2 x}{5} + \frac{4}{5} y que dv(x)=sin(5x3)\operatorname{dv}{\left(x \right)} = \sin{\left(5 x - 3 \right)}.

      Entonces du(x)=25\operatorname{du}{\left(x \right)} = \frac{2}{5}.

      Para buscar v(x)v{\left(x \right)}:

      1. que u=5x3u = 5 x - 3.

        Luego que du=5dxdu = 5 dx y ponemos du5\frac{du}{5}:

        sin(u)5du\int \frac{\sin{\left(u \right)}}{5}\, du

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

          sin(u)du=sin(u)du5\int \sin{\left(u \right)}\, du = \frac{\int \sin{\left(u \right)}\, du}{5}

          1. La integral del seno es un coseno menos:

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

          Por lo tanto, el resultado es: cos(u)5- \frac{\cos{\left(u \right)}}{5}

        Si ahora sustituir uu más en:

        cos(5x3)5- \frac{\cos{\left(5 x - 3 \right)}}{5}

      Ahora resolvemos podintegral.

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

      (2cos(5x3)25)dx=2cos(5x3)dx25\int \left(- \frac{2 \cos{\left(5 x - 3 \right)}}{25}\right)\, dx = - \frac{2 \int \cos{\left(5 x - 3 \right)}\, dx}{25}

      1. que u=5x3u = 5 x - 3.

        Luego que du=5dxdu = 5 dx y ponemos du5\frac{du}{5}:

        cos(u)5du\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{5}\, du

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

          cos(u)du=cos(u)du5\int \cos{\left(u \right)}\, du = \frac{\int \cos{\left(u \right)}\, du}{5}

          1. La integral del coseno es seno:

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

          Por lo tanto, el resultado es: sin(u)5\frac{\sin{\left(u \right)}}{5}

        Si ahora sustituir uu más en:

        sin(5x3)5\frac{\sin{\left(5 x - 3 \right)}}{5}

      Por lo tanto, el resultado es: 2sin(5x3)125- \frac{2 \sin{\left(5 x - 3 \right)}}{125}

    Método #3

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      (x2+4x)cos(5x3)=x2cos(5x3)+4xcos(5x3)\left(x^{2} + 4 x\right) \cos{\left(5 x - 3 \right)} = x^{2} \cos{\left(5 x - 3 \right)} + 4 x \cos{\left(5 x - 3 \right)}

    2. Integramos término a término:

      1. Usamos la integración por partes:

        udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

        que u(x)=x2u{\left(x \right)} = x^{2} y que dv(x)=cos(5x3)\operatorname{dv}{\left(x \right)} = \cos{\left(5 x - 3 \right)}.

        Entonces du(x)=2x\operatorname{du}{\left(x \right)} = 2 x.

        Para buscar v(x)v{\left(x \right)}:

        1. que u=5x3u = 5 x - 3.

          Luego que du=5dxdu = 5 dx y ponemos du5\frac{du}{5}:

          cos(u)5du\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{5}\, du

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

            cos(u)du=cos(u)du5\int \cos{\left(u \right)}\, du = \frac{\int \cos{\left(u \right)}\, du}{5}

            1. La integral del coseno es seno:

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

            Por lo tanto, el resultado es: sin(u)5\frac{\sin{\left(u \right)}}{5}

          Si ahora sustituir uu más en:

          sin(5x3)5\frac{\sin{\left(5 x - 3 \right)}}{5}

        Ahora resolvemos podintegral.

      2. Usamos la integración por partes:

        udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

        que u(x)=2x5u{\left(x \right)} = \frac{2 x}{5} y que dv(x)=sin(5x3)\operatorname{dv}{\left(x \right)} = \sin{\left(5 x - 3 \right)}.

        Entonces du(x)=25\operatorname{du}{\left(x \right)} = \frac{2}{5}.

        Para buscar v(x)v{\left(x \right)}:

        1. que u=5x3u = 5 x - 3.

          Luego que du=5dxdu = 5 dx y ponemos du5\frac{du}{5}:

          sin(u)5du\int \frac{\sin{\left(u \right)}}{5}\, du

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

            sin(u)du=sin(u)du5\int \sin{\left(u \right)}\, du = \frac{\int \sin{\left(u \right)}\, du}{5}

            1. La integral del seno es un coseno menos:

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

            Por lo tanto, el resultado es: cos(u)5- \frac{\cos{\left(u \right)}}{5}

          Si ahora sustituir uu más en:

          cos(5x3)5- \frac{\cos{\left(5 x - 3 \right)}}{5}

        Ahora resolvemos podintegral.

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

        (2cos(5x3)25)dx=2cos(5x3)dx25\int \left(- \frac{2 \cos{\left(5 x - 3 \right)}}{25}\right)\, dx = - \frac{2 \int \cos{\left(5 x - 3 \right)}\, dx}{25}

        1. que u=5x3u = 5 x - 3.

          Luego que du=5dxdu = 5 dx y ponemos du5\frac{du}{5}:

          cos(u)5du\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{5}\, du

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

            cos(u)du=cos(u)du5\int \cos{\left(u \right)}\, du = \frac{\int \cos{\left(u \right)}\, du}{5}

            1. La integral del coseno es seno:

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

            Por lo tanto, el resultado es: sin(u)5\frac{\sin{\left(u \right)}}{5}

          Si ahora sustituir uu más en:

          sin(5x3)5\frac{\sin{\left(5 x - 3 \right)}}{5}

        Por lo tanto, el resultado es: 2sin(5x3)125- \frac{2 \sin{\left(5 x - 3 \right)}}{125}

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

        4xcos(5x3)dx=4xcos(5x3)dx\int 4 x \cos{\left(5 x - 3 \right)}\, dx = 4 \int x \cos{\left(5 x - 3 \right)}\, dx

        1. Usamos la integración por partes:

          udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

          que u(x)=xu{\left(x \right)} = x y que dv(x)=cos(5x3)\operatorname{dv}{\left(x \right)} = \cos{\left(5 x - 3 \right)}.

          Entonces du(x)=1\operatorname{du}{\left(x \right)} = 1.

          Para buscar v(x)v{\left(x \right)}:

          1. que u=5x3u = 5 x - 3.

            Luego que du=5dxdu = 5 dx y ponemos du5\frac{du}{5}:

            cos(u)5du\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{5}\, du

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

              cos(u)du=cos(u)du5\int \cos{\left(u \right)}\, du = \frac{\int \cos{\left(u \right)}\, du}{5}

              1. La integral del coseno es seno:

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

              Por lo tanto, el resultado es: sin(u)5\frac{\sin{\left(u \right)}}{5}

            Si ahora sustituir uu más en:

            sin(5x3)5\frac{\sin{\left(5 x - 3 \right)}}{5}

          Ahora resolvemos podintegral.

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

          sin(5x3)5dx=sin(5x3)dx5\int \frac{\sin{\left(5 x - 3 \right)}}{5}\, dx = \frac{\int \sin{\left(5 x - 3 \right)}\, dx}{5}

          1. que u=5x3u = 5 x - 3.

            Luego que du=5dxdu = 5 dx y ponemos du5\frac{du}{5}:

            sin(u)5du\int \frac{\sin{\left(u \right)}}{5}\, du

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

              sin(u)du=sin(u)du5\int \sin{\left(u \right)}\, du = \frac{\int \sin{\left(u \right)}\, du}{5}

              1. La integral del seno es un coseno menos:

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

              Por lo tanto, el resultado es: cos(u)5- \frac{\cos{\left(u \right)}}{5}

            Si ahora sustituir uu más en:

            cos(5x3)5- \frac{\cos{\left(5 x - 3 \right)}}{5}

          Por lo tanto, el resultado es: cos(5x3)25- \frac{\cos{\left(5 x - 3 \right)}}{25}

        Por lo tanto, el resultado es: 4xsin(5x3)5+4cos(5x3)25\frac{4 x \sin{\left(5 x - 3 \right)}}{5} + \frac{4 \cos{\left(5 x - 3 \right)}}{25}

      El resultado es: x2sin(5x3)5+4xsin(5x3)5+2xcos(5x3)252sin(5x3)125+4cos(5x3)25\frac{x^{2} \sin{\left(5 x - 3 \right)}}{5} + \frac{4 x \sin{\left(5 x - 3 \right)}}{5} + \frac{2 x \cos{\left(5 x - 3 \right)}}{25} - \frac{2 \sin{\left(5 x - 3 \right)}}{125} + \frac{4 \cos{\left(5 x - 3 \right)}}{25}

  2. Añadimos la constante de integración:

    x2sin(5x3)5+4xsin(5x3)5+2xcos(5x3)252sin(5x3)125+4cos(5x3)25+constant\frac{x^{2} \sin{\left(5 x - 3 \right)}}{5} + \frac{4 x \sin{\left(5 x - 3 \right)}}{5} + \frac{2 x \cos{\left(5 x - 3 \right)}}{25} - \frac{2 \sin{\left(5 x - 3 \right)}}{125} + \frac{4 \cos{\left(5 x - 3 \right)}}{25}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

x2sin(5x3)5+4xsin(5x3)5+2xcos(5x3)252sin(5x3)125+4cos(5x3)25+constant\frac{x^{2} \sin{\left(5 x - 3 \right)}}{5} + \frac{4 x \sin{\left(5 x - 3 \right)}}{5} + \frac{2 x \cos{\left(5 x - 3 \right)}}{25} - \frac{2 \sin{\left(5 x - 3 \right)}}{125} + \frac{4 \cos{\left(5 x - 3 \right)}}{25}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                                                                                             
 |                                                                       2                                                      
 |              / 2      \          2*sin(-3 + 5*x)   4*cos(-3 + 5*x)   x *sin(-3 + 5*x)   2*x*cos(-3 + 5*x)   4*x*sin(-3 + 5*x)
 | cos(5*x - 3)*\x  + 4*x/ dx = C - --------------- + --------------- + ---------------- + ----------------- + -----------------
 |                                        125                25                5                   25                  5        
/                                                                                                                               
(x2+4x)cos(5x3)dx=C+x2sin(5x3)5+4xsin(5x3)5+2xcos(5x3)252sin(5x3)125+4cos(5x3)25\int \left(x^{2} + 4 x\right) \cos{\left(5 x - 3 \right)}\, dx = C + \frac{x^{2} \sin{\left(5 x - 3 \right)}}{5} + \frac{4 x \sin{\left(5 x - 3 \right)}}{5} + \frac{2 x \cos{\left(5 x - 3 \right)}}{25} - \frac{2 \sin{\left(5 x - 3 \right)}}{125} + \frac{4 \cos{\left(5 x - 3 \right)}}{25}
Gráfica
0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.905-5
Respuesta [src]
  4*cos(3)   2*sin(3)   6*cos(2)   123*sin(2)
- -------- - -------- + -------- + ----------
     25        125         25         125    
6cos(2)252sin(3)1254cos(3)25+123sin(2)125\frac{6 \cos{\left(2 \right)}}{25} - \frac{2 \sin{\left(3 \right)}}{125} - \frac{4 \cos{\left(3 \right)}}{25} + \frac{123 \sin{\left(2 \right)}}{125}
=
=
  4*cos(3)   2*sin(3)   6*cos(2)   123*sin(2)
- -------- - -------- + -------- + ----------
     25        125         25         125    
6cos(2)252sin(3)1254cos(3)25+123sin(2)125\frac{6 \cos{\left(2 \right)}}{25} - \frac{2 \sin{\left(3 \right)}}{125} - \frac{4 \cos{\left(3 \right)}}{25} + \frac{123 \sin{\left(2 \right)}}{125}
-4*cos(3)/25 - 2*sin(3)/125 + 6*cos(2)/25 + 123*sin(2)/125
Respuesta numérica [src]
0.95101430655227
0.95101430655227

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