Sr Examen

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Integral de tan^3(x)-sinxcos^2(x) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1                              
  /                              
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 |  \tan (x) - sin(x)*cos (x)/ dx
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0                                
01(sin(x)cos2(x)+tan3(x))dx\int\limits_{0}^{1} \left(- \sin{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)} + \tan^{3}{\left(x \right)}\right)\, dx
Integral(tan(x)^3 - sin(x)*cos(x)^2, (x, 0, 1))
Solución detallada
  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:

      (sin(x)cos2(x))dx=sin(x)cos2(x)dx\int \left(- \sin{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}\right)\, dx = - \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: cos3(x)3\frac{\cos^{3}{\left(x \right)}}{3}

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      tan3(x)=(sec2(x)1)tan(x)\tan^{3}{\left(x \right)} = \left(\sec^{2}{\left(x \right)} - 1\right) \tan{\left(x \right)}

    2. Hay varias maneras de calcular esta integral.

      Método #1

      1. que u=sec2(x)u = \sec^{2}{\left(x \right)}.

        Luego que du=2tan(x)sec2(x)dxdu = 2 \tan{\left(x \right)} \sec^{2}{\left(x \right)} dx y ponemos du2\frac{du}{2}:

        u12udu\int \frac{u - 1}{2 u}\, du

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

          u1udu=u1udu2\int \frac{u - 1}{u}\, du = \frac{\int \frac{u - 1}{u}\, du}{2}

          1. Vuelva a escribir el integrando:

            u1u=11u\frac{u - 1}{u} = 1 - \frac{1}{u}

          2. 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:

              (1u)du=1udu\int \left(- \frac{1}{u}\right)\, du = - \int \frac{1}{u}\, du

              1. Integral 1u\frac{1}{u} es log(u)\log{\left(u \right)}.

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

            El resultado es: ulog(u)u - \log{\left(u \right)}

          Por lo tanto, el resultado es: u2log(u)2\frac{u}{2} - \frac{\log{\left(u \right)}}{2}

        Si ahora sustituir uu más en:

        log(sec2(x))2+sec2(x)2- \frac{\log{\left(\sec^{2}{\left(x \right)} \right)}}{2} + \frac{\sec^{2}{\left(x \right)}}{2}

      Método #2

      1. Vuelva a escribir el integrando:

        (sec2(x)1)tan(x)=tan(x)sec2(x)tan(x)\left(\sec^{2}{\left(x \right)} - 1\right) \tan{\left(x \right)} = \tan{\left(x \right)} \sec^{2}{\left(x \right)} - \tan{\left(x \right)}

      2. Integramos término a término:

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

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

          udu\int u\, du

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

            udu=u22\int u\, du = \frac{u^{2}}{2}

          Si ahora sustituir uu más en:

          sec2(x)2\frac{\sec^{2}{\left(x \right)}}{2}

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

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

          1. Vuelva a escribir el integrando:

            tan(x)=sin(x)cos(x)\tan{\left(x \right)} = \frac{\sin{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)}}

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

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

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

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

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

              1. Integral 1u\frac{1}{u} es log(u)\log{\left(u \right)}.

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

            Si ahora sustituir uu más en:

            log(cos(x))- \log{\left(\cos{\left(x \right)} \right)}

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

        El resultado es: log(cos(x))+sec2(x)2\log{\left(\cos{\left(x \right)} \right)} + \frac{\sec^{2}{\left(x \right)}}{2}

      Método #3

      1. Vuelva a escribir el integrando:

        (sec2(x)1)tan(x)=tan(x)sec2(x)tan(x)\left(\sec^{2}{\left(x \right)} - 1\right) \tan{\left(x \right)} = \tan{\left(x \right)} \sec^{2}{\left(x \right)} - \tan{\left(x \right)}

      2. Integramos término a término:

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

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

          udu\int u\, du

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

            udu=u22\int u\, du = \frac{u^{2}}{2}

          Si ahora sustituir uu más en:

          sec2(x)2\frac{\sec^{2}{\left(x \right)}}{2}

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

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

          1. Vuelva a escribir el integrando:

            tan(x)=sin(x)cos(x)\tan{\left(x \right)} = \frac{\sin{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)}}

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

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

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

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

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

              1. Integral 1u\frac{1}{u} es log(u)\log{\left(u \right)}.

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

            Si ahora sustituir uu más en:

            log(cos(x))- \log{\left(\cos{\left(x \right)} \right)}

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

        El resultado es: log(cos(x))+sec2(x)2\log{\left(\cos{\left(x \right)} \right)} + \frac{\sec^{2}{\left(x \right)}}{2}

    El resultado es: log(sec2(x))2+cos3(x)3+sec2(x)2- \frac{\log{\left(\sec^{2}{\left(x \right)} \right)}}{2} + \frac{\cos^{3}{\left(x \right)}}{3} + \frac{\sec^{2}{\left(x \right)}}{2}

  2. Añadimos la constante de integración:

    log(sec2(x))2+cos3(x)3+sec2(x)2+constant- \frac{\log{\left(\sec^{2}{\left(x \right)} \right)}}{2} + \frac{\cos^{3}{\left(x \right)}}{3} + \frac{\sec^{2}{\left(x \right)}}{2}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

log(sec2(x))2+cos3(x)3+sec2(x)2+constant- \frac{\log{\left(\sec^{2}{\left(x \right)} \right)}}{2} + \frac{\cos^{3}{\left(x \right)}}{3} + \frac{\sec^{2}{\left(x \right)}}{2}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                                    
 |                                        2         /   2   \      3   
 | /   3                2   \          sec (x)   log\sec (x)/   cos (x)
 | \tan (x) - sin(x)*cos (x)/ dx = C + ------- - ------------ + -------
 |                                        2           2            3   
/                                                                      
(sin(x)cos2(x)+tan3(x))dx=Clog(sec2(x))2+cos3(x)3+sec2(x)2\int \left(- \sin{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)} + \tan^{3}{\left(x \right)}\right)\, dx = C - \frac{\log{\left(\sec^{2}{\left(x \right)} \right)}}{2} + \frac{\cos^{3}{\left(x \right)}}{3} + \frac{\sec^{2}{\left(x \right)}}{2}
Gráfica
0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.905-5
Respuesta [src]
                     3                 
  5       1       cos (1)              
- - + --------- + ------- + log(cos(1))
  6        2         3                 
      2*cos (1)                        
56+log(cos(1))+cos3(1)3+12cos2(1)- \frac{5}{6} + \log{\left(\cos{\left(1 \right)} \right)} + \frac{\cos^{3}{\left(1 \right)}}{3} + \frac{1}{2 \cos^{2}{\left(1 \right)}}
=
=
                     3                 
  5       1       cos (1)              
- - + --------- + ------- + log(cos(1))
  6        2         3                 
      2*cos (1)                        
56+log(cos(1))+cos3(1)3+12cos2(1)- \frac{5}{6} + \log{\left(\cos{\left(1 \right)} \right)} + \frac{\cos^{3}{\left(1 \right)}}{3} + \frac{1}{2 \cos^{2}{\left(1 \right)}}
-5/6 + 1/(2*cos(1)^2) + cos(1)^3/3 + log(cos(1))
Respuesta numérica [src]
0.316375808438363
0.316375808438363

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