Sr Examen

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Integral de ((0,5*x-1)^3+sin(pi*x)) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  4                          
  /                          
 |                           
 |  /       3            \   
 |  |/x    \             |   
 |  ||- - 1|  + sin(pi*x)| dx
 |  \\2    /             /   
 |                           
/                            
0                            
04((x21)3+sin(πx))dx\int\limits_{0}^{4} \left(\left(\frac{x}{2} - 1\right)^{3} + \sin{\left(\pi x \right)}\right)\, dx
Integral((x/2 - 1)^3 + sin(pi*x), (x, 0, 4))
Solución detallada
  1. Integramos término a término:

    1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

      Método #1

      1. que u=x21u = \frac{x}{2} - 1.

        Luego que du=dx2du = \frac{dx}{2} y ponemos 2du2 du:

        2u3du\int 2 u^{3}\, du

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

          u3du=2u3du\int u^{3}\, du = 2 \int u^{3}\, du

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

            u3du=u44\int u^{3}\, du = \frac{u^{4}}{4}

          Por lo tanto, el resultado es: u42\frac{u^{4}}{2}

        Si ahora sustituir uu más en:

        (x21)42\frac{\left(\frac{x}{2} - 1\right)^{4}}{2}

      Método #2

      1. Vuelva a escribir el integrando:

        (x21)3=x383x24+3x21\left(\frac{x}{2} - 1\right)^{3} = \frac{x^{3}}{8} - \frac{3 x^{2}}{4} + \frac{3 x}{2} - 1

      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:

          x38dx=x3dx8\int \frac{x^{3}}{8}\, dx = \frac{\int x^{3}\, dx}{8}

          1. Integral xnx^{n} es xn+1n+1\frac{x^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

            x3dx=x44\int x^{3}\, dx = \frac{x^{4}}{4}

          Por lo tanto, el resultado es: x432\frac{x^{4}}{32}

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

          (3x24)dx=3x2dx4\int \left(- \frac{3 x^{2}}{4}\right)\, dx = - \frac{3 \int x^{2}\, dx}{4}

          1. Integral xnx^{n} es xn+1n+1\frac{x^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

            x2dx=x33\int x^{2}\, dx = \frac{x^{3}}{3}

          Por lo tanto, el resultado es: x34- \frac{x^{3}}{4}

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

          3x2dx=3xdx2\int \frac{3 x}{2}\, dx = \frac{3 \int x\, dx}{2}

          1. Integral xnx^{n} es xn+1n+1\frac{x^{n + 1}}{n + 1} when n1n \neq -1:

            xdx=x22\int x\, dx = \frac{x^{2}}{2}

          Por lo tanto, el resultado es: 3x24\frac{3 x^{2}}{4}

        1. La integral de las constantes tienen esta constante multiplicada por la variable de integración:

          (1)dx=x\int \left(-1\right)\, dx = - x

        El resultado es: x432x34+3x24x\frac{x^{4}}{32} - \frac{x^{3}}{4} + \frac{3 x^{2}}{4} - x

    1. que u=πxu = \pi x.

      Luego que du=πdxdu = \pi dx y ponemos duπ\frac{du}{\pi}:

      sin(u)πdu\int \frac{\sin{\left(u \right)}}{\pi}\, 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)duπ\int \sin{\left(u \right)}\, du = \frac{\int \sin{\left(u \right)}\, du}{\pi}

        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)π- \frac{\cos{\left(u \right)}}{\pi}

      Si ahora sustituir uu más en:

      cos(πx)π- \frac{\cos{\left(\pi x \right)}}{\pi}

    El resultado es: (x21)42cos(πx)π\frac{\left(\frac{x}{2} - 1\right)^{4}}{2} - \frac{\cos{\left(\pi x \right)}}{\pi}

  2. Ahora simplificar:

    (x2)432cos(πx)π\frac{\left(x - 2\right)^{4}}{32} - \frac{\cos{\left(\pi x \right)}}{\pi}

  3. Añadimos la constante de integración:

    (x2)432cos(πx)π+constant\frac{\left(x - 2\right)^{4}}{32} - \frac{\cos{\left(\pi x \right)}}{\pi}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

(x2)432cos(πx)π+constant\frac{\left(x - 2\right)^{4}}{32} - \frac{\cos{\left(\pi x \right)}}{\pi}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                       4            
 |                                 /x    \             
 | /       3            \          |- - 1|             
 | |/x    \             |          \2    /    cos(pi*x)
 | ||- - 1|  + sin(pi*x)| dx = C + -------- - ---------
 | \\2    /             /             2           pi   
 |                                                     
/                                                      
((x21)3+sin(πx))dx=C+(x21)42cos(πx)π\int \left(\left(\frac{x}{2} - 1\right)^{3} + \sin{\left(\pi x \right)}\right)\, dx = C + \frac{\left(\frac{x}{2} - 1\right)^{4}}{2} - \frac{\cos{\left(\pi x \right)}}{\pi}
Gráfica
0.04.00.51.01.52.02.53.03.52-2
Respuesta [src]
0
00
=
=
0
00
0
Respuesta numérica [src]
-9.4881141050257e-23
-9.4881141050257e-23

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