Sr Examen

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Integral de (8sin(x)+16cos(x))*(1-(cos(x))^2) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
 pi                                        
 --                                        
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 |  (8*sin(x) + 16*cos(x))*\1 - cos (x)/ dx
 |                                         
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0                                          
0π2(1cos2(x))(8sin(x)+16cos(x))dx\int\limits_{0}^{\frac{\pi}{2}} \left(1 - \cos^{2}{\left(x \right)}\right) \left(8 \sin{\left(x \right)} + 16 \cos{\left(x \right)}\right)\, dx
Integral((8*sin(x) + 16*cos(x))*(1 - cos(x)^2), (x, 0, pi/2))
Solución detallada
  1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

    Método #1

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      (1cos2(x))(8sin(x)+16cos(x))=8sin(x)cos2(x)+8sin(x)16cos3(x)+16cos(x)\left(1 - \cos^{2}{\left(x \right)}\right) \left(8 \sin{\left(x \right)} + 16 \cos{\left(x \right)}\right) = - 8 \sin{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)} + 8 \sin{\left(x \right)} - 16 \cos^{3}{\left(x \right)} + 16 \cos{\left(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:

        (8sin(x)cos2(x))dx=8sin(x)cos2(x)dx\int \left(- 8 \sin{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}\right)\, dx = - 8 \int \sin{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}\, dx

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

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

          (u2)du\int \left(- u^{2}\right)\, du

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

            u2du=u2du\int u^{2}\, du = - \int u^{2}\, du

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

              u2du=u33\int u^{2}\, du = \frac{u^{3}}{3}

            Por lo tanto, el resultado es: u33- \frac{u^{3}}{3}

          Si ahora sustituir uu más en:

          cos3(x)3- \frac{\cos^{3}{\left(x \right)}}{3}

        Por lo tanto, el resultado es: 8cos3(x)3\frac{8 \cos^{3}{\left(x \right)}}{3}

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

        8sin(x)dx=8sin(x)dx\int 8 \sin{\left(x \right)}\, dx = 8 \int \sin{\left(x \right)}\, dx

        1. La integral del seno es un coseno menos:

          sin(x)dx=cos(x)\int \sin{\left(x \right)}\, dx = - \cos{\left(x \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: 8cos(x)- 8 \cos{\left(x \right)}

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

        (16cos3(x))dx=16cos3(x)dx\int \left(- 16 \cos^{3}{\left(x \right)}\right)\, dx = - 16 \int \cos^{3}{\left(x \right)}\, dx

        1. Vuelva a escribir el integrando:

          cos3(x)=(1sin2(x))cos(x)\cos^{3}{\left(x \right)} = \left(1 - \sin^{2}{\left(x \right)}\right) \cos{\left(x \right)}

        2. que u=sin(x)u = \sin{\left(x \right)}.

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

          (1u2)du\int \left(1 - u^{2}\right)\, du

          1. Integramos término a término:

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

              1du=u\int 1\, du = u

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

              (u2)du=u2du\int \left(- u^{2}\right)\, du = - \int u^{2}\, du

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

                u2du=u33\int u^{2}\, du = \frac{u^{3}}{3}

              Por lo tanto, el resultado es: u33- \frac{u^{3}}{3}

            El resultado es: u33+u- \frac{u^{3}}{3} + u

          Si ahora sustituir uu más en:

          sin3(x)3+sin(x)- \frac{\sin^{3}{\left(x \right)}}{3} + \sin{\left(x \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: 16sin3(x)316sin(x)\frac{16 \sin^{3}{\left(x \right)}}{3} - 16 \sin{\left(x \right)}

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

        16cos(x)dx=16cos(x)dx\int 16 \cos{\left(x \right)}\, dx = 16 \int \cos{\left(x \right)}\, dx

        1. La integral del coseno es seno:

          cos(x)dx=sin(x)\int \cos{\left(x \right)}\, dx = \sin{\left(x \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: 16sin(x)16 \sin{\left(x \right)}

      El resultado es: 16sin3(x)3+8cos3(x)38cos(x)\frac{16 \sin^{3}{\left(x \right)}}{3} + \frac{8 \cos^{3}{\left(x \right)}}{3} - 8 \cos{\left(x \right)}

    Método #2

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      (1cos2(x))(8sin(x)+16cos(x))=8sin(x)cos2(x)+8sin(x)16cos3(x)+16cos(x)\left(1 - \cos^{2}{\left(x \right)}\right) \left(8 \sin{\left(x \right)} + 16 \cos{\left(x \right)}\right) = - 8 \sin{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)} + 8 \sin{\left(x \right)} - 16 \cos^{3}{\left(x \right)} + 16 \cos{\left(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:

        (8sin(x)cos2(x))dx=8sin(x)cos2(x)dx\int \left(- 8 \sin{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}\right)\, dx = - 8 \int \sin{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}\, dx

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

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

          (u2)du\int \left(- u^{2}\right)\, du

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

            u2du=u2du\int u^{2}\, du = - \int u^{2}\, du

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

              u2du=u33\int u^{2}\, du = \frac{u^{3}}{3}

            Por lo tanto, el resultado es: u33- \frac{u^{3}}{3}

          Si ahora sustituir uu más en:

          cos3(x)3- \frac{\cos^{3}{\left(x \right)}}{3}

        Por lo tanto, el resultado es: 8cos3(x)3\frac{8 \cos^{3}{\left(x \right)}}{3}

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

        8sin(x)dx=8sin(x)dx\int 8 \sin{\left(x \right)}\, dx = 8 \int \sin{\left(x \right)}\, dx

        1. La integral del seno es un coseno menos:

          sin(x)dx=cos(x)\int \sin{\left(x \right)}\, dx = - \cos{\left(x \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: 8cos(x)- 8 \cos{\left(x \right)}

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

        (16cos3(x))dx=16cos3(x)dx\int \left(- 16 \cos^{3}{\left(x \right)}\right)\, dx = - 16 \int \cos^{3}{\left(x \right)}\, dx

        1. Vuelva a escribir el integrando:

          cos3(x)=(1sin2(x))cos(x)\cos^{3}{\left(x \right)} = \left(1 - \sin^{2}{\left(x \right)}\right) \cos{\left(x \right)}

        2. que u=sin(x)u = \sin{\left(x \right)}.

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

          (1u2)du\int \left(1 - u^{2}\right)\, du

          1. Integramos término a término:

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

              1du=u\int 1\, du = u

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

              (u2)du=u2du\int \left(- u^{2}\right)\, du = - \int u^{2}\, du

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

                u2du=u33\int u^{2}\, du = \frac{u^{3}}{3}

              Por lo tanto, el resultado es: u33- \frac{u^{3}}{3}

            El resultado es: u33+u- \frac{u^{3}}{3} + u

          Si ahora sustituir uu más en:

          sin3(x)3+sin(x)- \frac{\sin^{3}{\left(x \right)}}{3} + \sin{\left(x \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: 16sin3(x)316sin(x)\frac{16 \sin^{3}{\left(x \right)}}{3} - 16 \sin{\left(x \right)}

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

        16cos(x)dx=16cos(x)dx\int 16 \cos{\left(x \right)}\, dx = 16 \int \cos{\left(x \right)}\, dx

        1. La integral del coseno es seno:

          cos(x)dx=sin(x)\int \cos{\left(x \right)}\, dx = \sin{\left(x \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: 16sin(x)16 \sin{\left(x \right)}

      El resultado es: 16sin3(x)3+8cos3(x)38cos(x)\frac{16 \sin^{3}{\left(x \right)}}{3} + \frac{8 \cos^{3}{\left(x \right)}}{3} - 8 \cos{\left(x \right)}

  2. Añadimos la constante de integración:

    16sin3(x)3+8cos3(x)38cos(x)+constant\frac{16 \sin^{3}{\left(x \right)}}{3} + \frac{8 \cos^{3}{\left(x \right)}}{3} - 8 \cos{\left(x \right)}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

16sin3(x)3+8cos3(x)38cos(x)+constant\frac{16 \sin^{3}{\left(x \right)}}{3} + \frac{8 \cos^{3}{\left(x \right)}}{3} - 8 \cos{\left(x \right)}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                                               
 |                                                               3            3   
 |                        /       2   \                     8*cos (x)   16*sin (x)
 | (8*sin(x) + 16*cos(x))*\1 - cos (x)/ dx = C - 8*cos(x) + --------- + ----------
 |                                                              3           3     
/                                                                                 
(1cos2(x))(8sin(x)+16cos(x))dx=C+16sin3(x)3+8cos3(x)38cos(x)\int \left(1 - \cos^{2}{\left(x \right)}\right) \left(8 \sin{\left(x \right)} + 16 \cos{\left(x \right)}\right)\, dx = C + \frac{16 \sin^{3}{\left(x \right)}}{3} + \frac{8 \cos^{3}{\left(x \right)}}{3} - 8 \cos{\left(x \right)}
Gráfica
0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.21.31.41.5-2020
Respuesta [src]
32/3
323\frac{32}{3}
=
=
32/3
323\frac{32}{3}
32/3
Respuesta numérica [src]
10.6666666666667
10.6666666666667

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