Sr Examen

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Integral de cos(s)*(l*s*a+l*sin(s)*b+l*cos(s)*c+s) ds

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
 pi                                                
  /                                                
 |                                                 
 |  cos(s)*(l*s*a + l*sin(s)*b + l*cos(s)*c + s) ds
 |                                                 
/                                                  
-pi                                                
ππ(s+(clcos(s)+(als+blsin(s))))cos(s)ds\int\limits_{- \pi}^{\pi} \left(s + \left(c l \cos{\left(s \right)} + \left(a l s + b l \sin{\left(s \right)}\right)\right)\right) \cos{\left(s \right)}\, ds
Integral(cos(s)*((l*s)*a + (l*sin(s))*b + (l*cos(s))*c + s), (s, -pi, pi))
Solución detallada
  1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

    Método #1

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      (s+(clcos(s)+(als+blsin(s))))cos(s)=alscos(s)+blsin(s)cos(s)+clcos2(s)+scos(s)\left(s + \left(c l \cos{\left(s \right)} + \left(a l s + b l \sin{\left(s \right)}\right)\right)\right) \cos{\left(s \right)} = a l s \cos{\left(s \right)} + b l \sin{\left(s \right)} \cos{\left(s \right)} + c l \cos^{2}{\left(s \right)} + s \cos{\left(s \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:

        alscos(s)ds=alscos(s)ds\int a l s \cos{\left(s \right)}\, ds = a l \int s \cos{\left(s \right)}\, ds

        1. Usamos la integración por partes:

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

          que u(s)=su{\left(s \right)} = s y que dv(s)=cos(s)\operatorname{dv}{\left(s \right)} = \cos{\left(s \right)}.

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

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

          1. La integral del coseno es seno:

            cos(s)ds=sin(s)\int \cos{\left(s \right)}\, ds = \sin{\left(s \right)}

          Ahora resolvemos podintegral.

        2. La integral del seno es un coseno menos:

          sin(s)ds=cos(s)\int \sin{\left(s \right)}\, ds = - \cos{\left(s \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: al(ssin(s)+cos(s))a l \left(s \sin{\left(s \right)} + \cos{\left(s \right)}\right)

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

        blsin(s)cos(s)ds=blsin(s)cos(s)ds\int b l \sin{\left(s \right)} \cos{\left(s \right)}\, ds = b l \int \sin{\left(s \right)} \cos{\left(s \right)}\, ds

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

          Luego que du=sin(s)dsdu = - \sin{\left(s \right)} ds y ponemos du- du:

          (u)du\int \left(- u\right)\, du

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

            udu=udu\int u\, du = - \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}

            Por lo tanto, el resultado es: u22- \frac{u^{2}}{2}

          Si ahora sustituir uu más en:

          cos2(s)2- \frac{\cos^{2}{\left(s \right)}}{2}

        Por lo tanto, el resultado es: blcos2(s)2- \frac{b l \cos^{2}{\left(s \right)}}{2}

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

        clcos2(s)ds=clcos2(s)ds\int c l \cos^{2}{\left(s \right)}\, ds = c l \int \cos^{2}{\left(s \right)}\, ds

        1. Vuelva a escribir el integrando:

          cos2(s)=cos(2s)2+12\cos^{2}{\left(s \right)} = \frac{\cos{\left(2 s \right)}}{2} + \frac{1}{2}

        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:

            cos(2s)2ds=cos(2s)ds2\int \frac{\cos{\left(2 s \right)}}{2}\, ds = \frac{\int \cos{\left(2 s \right)}\, ds}{2}

            1. que u=2su = 2 s.

              Luego que du=2dsdu = 2 ds y ponemos du2\frac{du}{2}:

              cos(u)2du\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{2}\, 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)du2\int \cos{\left(u \right)}\, du = \frac{\int \cos{\left(u \right)}\, du}{2}

                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)2\frac{\sin{\left(u \right)}}{2}

              Si ahora sustituir uu más en:

              sin(2s)2\frac{\sin{\left(2 s \right)}}{2}

            Por lo tanto, el resultado es: sin(2s)4\frac{\sin{\left(2 s \right)}}{4}

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

            12ds=s2\int \frac{1}{2}\, ds = \frac{s}{2}

          El resultado es: s2+sin(2s)4\frac{s}{2} + \frac{\sin{\left(2 s \right)}}{4}

        Por lo tanto, el resultado es: cl(s2+sin(2s)4)c l \left(\frac{s}{2} + \frac{\sin{\left(2 s \right)}}{4}\right)

      1. Usamos la integración por partes:

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

        que u(s)=su{\left(s \right)} = s y que dv(s)=cos(s)\operatorname{dv}{\left(s \right)} = \cos{\left(s \right)}.

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

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

        1. La integral del coseno es seno:

          cos(s)ds=sin(s)\int \cos{\left(s \right)}\, ds = \sin{\left(s \right)}

        Ahora resolvemos podintegral.

      2. La integral del seno es un coseno menos:

        sin(s)ds=cos(s)\int \sin{\left(s \right)}\, ds = - \cos{\left(s \right)}

      El resultado es: al(ssin(s)+cos(s))blcos2(s)2+cl(s2+sin(2s)4)+ssin(s)+cos(s)a l \left(s \sin{\left(s \right)} + \cos{\left(s \right)}\right) - \frac{b l \cos^{2}{\left(s \right)}}{2} + c l \left(\frac{s}{2} + \frac{\sin{\left(2 s \right)}}{4}\right) + s \sin{\left(s \right)} + \cos{\left(s \right)}

    Método #2

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      (s+(clcos(s)+(als+blsin(s))))cos(s)=alscos(s)+blsin(s)cos(s)+clcos2(s)+scos(s)\left(s + \left(c l \cos{\left(s \right)} + \left(a l s + b l \sin{\left(s \right)}\right)\right)\right) \cos{\left(s \right)} = a l s \cos{\left(s \right)} + b l \sin{\left(s \right)} \cos{\left(s \right)} + c l \cos^{2}{\left(s \right)} + s \cos{\left(s \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:

        alscos(s)ds=alscos(s)ds\int a l s \cos{\left(s \right)}\, ds = a l \int s \cos{\left(s \right)}\, ds

        1. Usamos la integración por partes:

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

          que u(s)=su{\left(s \right)} = s y que dv(s)=cos(s)\operatorname{dv}{\left(s \right)} = \cos{\left(s \right)}.

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

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

          1. La integral del coseno es seno:

            cos(s)ds=sin(s)\int \cos{\left(s \right)}\, ds = \sin{\left(s \right)}

          Ahora resolvemos podintegral.

        2. La integral del seno es un coseno menos:

          sin(s)ds=cos(s)\int \sin{\left(s \right)}\, ds = - \cos{\left(s \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: al(ssin(s)+cos(s))a l \left(s \sin{\left(s \right)} + \cos{\left(s \right)}\right)

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

        blsin(s)cos(s)ds=blsin(s)cos(s)ds\int b l \sin{\left(s \right)} \cos{\left(s \right)}\, ds = b l \int \sin{\left(s \right)} \cos{\left(s \right)}\, ds

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

          Luego que du=sin(s)dsdu = - \sin{\left(s \right)} ds y ponemos du- du:

          (u)du\int \left(- u\right)\, du

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

            udu=udu\int u\, du = - \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}

            Por lo tanto, el resultado es: u22- \frac{u^{2}}{2}

          Si ahora sustituir uu más en:

          cos2(s)2- \frac{\cos^{2}{\left(s \right)}}{2}

        Por lo tanto, el resultado es: blcos2(s)2- \frac{b l \cos^{2}{\left(s \right)}}{2}

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

        clcos2(s)ds=clcos2(s)ds\int c l \cos^{2}{\left(s \right)}\, ds = c l \int \cos^{2}{\left(s \right)}\, ds

        1. Vuelva a escribir el integrando:

          cos2(s)=cos(2s)2+12\cos^{2}{\left(s \right)} = \frac{\cos{\left(2 s \right)}}{2} + \frac{1}{2}

        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:

            cos(2s)2ds=cos(2s)ds2\int \frac{\cos{\left(2 s \right)}}{2}\, ds = \frac{\int \cos{\left(2 s \right)}\, ds}{2}

            1. que u=2su = 2 s.

              Luego que du=2dsdu = 2 ds y ponemos du2\frac{du}{2}:

              cos(u)2du\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{2}\, 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)du2\int \cos{\left(u \right)}\, du = \frac{\int \cos{\left(u \right)}\, du}{2}

                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)2\frac{\sin{\left(u \right)}}{2}

              Si ahora sustituir uu más en:

              sin(2s)2\frac{\sin{\left(2 s \right)}}{2}

            Por lo tanto, el resultado es: sin(2s)4\frac{\sin{\left(2 s \right)}}{4}

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

            12ds=s2\int \frac{1}{2}\, ds = \frac{s}{2}

          El resultado es: s2+sin(2s)4\frac{s}{2} + \frac{\sin{\left(2 s \right)}}{4}

        Por lo tanto, el resultado es: cl(s2+sin(2s)4)c l \left(\frac{s}{2} + \frac{\sin{\left(2 s \right)}}{4}\right)

      1. Usamos la integración por partes:

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

        que u(s)=su{\left(s \right)} = s y que dv(s)=cos(s)\operatorname{dv}{\left(s \right)} = \cos{\left(s \right)}.

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

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

        1. La integral del coseno es seno:

          cos(s)ds=sin(s)\int \cos{\left(s \right)}\, ds = \sin{\left(s \right)}

        Ahora resolvemos podintegral.

      2. La integral del seno es un coseno menos:

        sin(s)ds=cos(s)\int \sin{\left(s \right)}\, ds = - \cos{\left(s \right)}

      El resultado es: al(ssin(s)+cos(s))blcos2(s)2+cl(s2+sin(2s)4)+ssin(s)+cos(s)a l \left(s \sin{\left(s \right)} + \cos{\left(s \right)}\right) - \frac{b l \cos^{2}{\left(s \right)}}{2} + c l \left(\frac{s}{2} + \frac{\sin{\left(2 s \right)}}{4}\right) + s \sin{\left(s \right)} + \cos{\left(s \right)}

  2. Ahora simplificar:

    al(ssin(s)+cos(s))blcos2(s)2+cl(2s+sin(2s))4+ssin(s)+cos(s)a l \left(s \sin{\left(s \right)} + \cos{\left(s \right)}\right) - \frac{b l \cos^{2}{\left(s \right)}}{2} + \frac{c l \left(2 s + \sin{\left(2 s \right)}\right)}{4} + s \sin{\left(s \right)} + \cos{\left(s \right)}

  3. Añadimos la constante de integración:

    al(ssin(s)+cos(s))blcos2(s)2+cl(2s+sin(2s))4+ssin(s)+cos(s)+constanta l \left(s \sin{\left(s \right)} + \cos{\left(s \right)}\right) - \frac{b l \cos^{2}{\left(s \right)}}{2} + \frac{c l \left(2 s + \sin{\left(2 s \right)}\right)}{4} + s \sin{\left(s \right)} + \cos{\left(s \right)}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

al(ssin(s)+cos(s))blcos2(s)2+cl(2s+sin(2s))4+ssin(s)+cos(s)+constanta l \left(s \sin{\left(s \right)} + \cos{\left(s \right)}\right) - \frac{b l \cos^{2}{\left(s \right)}}{2} + \frac{c l \left(2 s + \sin{\left(2 s \right)}\right)}{4} + s \sin{\left(s \right)} + \cos{\left(s \right)}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                                                                                       2            
 |                                                                                                /s   sin(2*s)\   b*l*cos (s)         
 | cos(s)*(l*s*a + l*sin(s)*b + l*cos(s)*c + s) ds = C + s*sin(s) + a*l*(s*sin(s) + cos(s)) + c*l*|- + --------| - ----------- + cos(s)
 |                                                                                                \2      4    /        2              
/                                                                                                                                      
(s+(clcos(s)+(als+blsin(s))))cos(s)ds=C+al(ssin(s)+cos(s))blcos2(s)2+cl(s2+sin(2s)4)+ssin(s)+cos(s)\int \left(s + \left(c l \cos{\left(s \right)} + \left(a l s + b l \sin{\left(s \right)}\right)\right)\right) \cos{\left(s \right)}\, ds = C + a l \left(s \sin{\left(s \right)} + \cos{\left(s \right)}\right) - \frac{b l \cos^{2}{\left(s \right)}}{2} + c l \left(\frac{s}{2} + \frac{\sin{\left(2 s \right)}}{4}\right) + s \sin{\left(s \right)} + \cos{\left(s \right)}
Respuesta [src]
pi*c*l
πcl\pi c l
=
=
pi*c*l
πcl\pi c l
pi*c*l

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