Sr Examen

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Integral de sin2x/(sqrt(1+cos^2x)) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1                    
  /                    
 |                     
 |      sin(2*x)       
 |  ---------------- dx
 |     _____________   
 |    /        2       
 |  \/  1 + cos (x)    
 |                     
/                      
0                      
01sin(2x)cos2(x)+1dx\int\limits_{0}^{1} \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{\sqrt{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1}}\, dx
Integral(sin(2*x)/sqrt(1 + cos(x)^2), (x, 0, 1))
Solución detallada
  1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

    Método #1

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

      2sin(x)cos(x)cos2(x)+1dx=2sin(x)cos(x)cos2(x)+1dx\int \frac{2 \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}}{\sqrt{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1}}\, dx = 2 \int \frac{\sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}}{\sqrt{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1}}\, dx

      1. que u=cos2(x)+1u = \cos^{2}{\left(x \right)} + 1.

        Luego que du=2sin(x)cos(x)dxdu = - 2 \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)} dx y ponemos du2- \frac{du}{2}:

        (12u)du\int \left(- \frac{1}{2 \sqrt{u}}\right)\, du

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

          1udu=1udu2\int \frac{1}{\sqrt{u}}\, du = - \frac{\int \frac{1}{\sqrt{u}}\, du}{2}

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

            1udu=2u\int \frac{1}{\sqrt{u}}\, du = 2 \sqrt{u}

          Por lo tanto, el resultado es: u- \sqrt{u}

        Si ahora sustituir uu más en:

        cos2(x)+1- \sqrt{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1}

      Por lo tanto, el resultado es: 2cos2(x)+1- 2 \sqrt{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1}

    Método #2

    1. Vuelva a escribir el integrando:

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

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

      2sin(x)cos(x)cos2(x)+1dx=2sin(x)cos(x)cos2(x)+1dx\int \frac{2 \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}}{\sqrt{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1}}\, dx = 2 \int \frac{\sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}}{\sqrt{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1}}\, dx

      1. que u=cos2(x)+1u = \cos^{2}{\left(x \right)} + 1.

        Luego que du=2sin(x)cos(x)dxdu = - 2 \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)} dx y ponemos du2- \frac{du}{2}:

        (12u)du\int \left(- \frac{1}{2 \sqrt{u}}\right)\, du

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

          1udu=1udu2\int \frac{1}{\sqrt{u}}\, du = - \frac{\int \frac{1}{\sqrt{u}}\, du}{2}

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

            1udu=2u\int \frac{1}{\sqrt{u}}\, du = 2 \sqrt{u}

          Por lo tanto, el resultado es: u- \sqrt{u}

        Si ahora sustituir uu más en:

        cos2(x)+1- \sqrt{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1}

      Por lo tanto, el resultado es: 2cos2(x)+1- 2 \sqrt{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1}

  2. Añadimos la constante de integración:

    2cos2(x)+1+constant- 2 \sqrt{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

2cos2(x)+1+constant- 2 \sqrt{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                            
 |                                _____________
 |     sin(2*x)                  /        2    
 | ---------------- dx = C - 2*\/  1 + cos (x) 
 |    _____________                            
 |   /        2                                
 | \/  1 + cos (x)                             
 |                                             
/                                              
sin(2x)cos2(x)+1dx=C2cos2(x)+1\int \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{\sqrt{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1}}\, dx = C - 2 \sqrt{\cos^{2}{\left(x \right)} + 1}
Gráfica
0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.905-5
Respuesta [src]
       _____________          
      /        2           ___
- 2*\/  1 + cos (1)  + 2*\/ 2 
2cos2(1)+1+22- 2 \sqrt{\cos^{2}{\left(1 \right)} + 1} + 2 \sqrt{2}
=
=
       _____________          
      /        2           ___
- 2*\/  1 + cos (1)  + 2*\/ 2 
2cos2(1)+1+22- 2 \sqrt{\cos^{2}{\left(1 \right)} + 1} + 2 \sqrt{2}
-2*sqrt(1 + cos(1)^2) + 2*sqrt(2)
Respuesta numérica [src]
0.555168158656819
0.555168158656819

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