Integral de 1/sin^22x dx
Solución
Solución detallada
-
Vuelva a escribir el integrando:
csc22(x)=(cot2(x)+1)10csc2(x)
-
Hay varias maneras de calcular esta integral.
Método #1
-
Vuelva a escribir el integrando:
(cot2(x)+1)10csc2(x)=cot20(x)csc2(x)+10cot18(x)csc2(x)+45cot16(x)csc2(x)+120cot14(x)csc2(x)+210cot12(x)csc2(x)+252cot10(x)csc2(x)+210cot8(x)csc2(x)+120cot6(x)csc2(x)+45cot4(x)csc2(x)+10cot2(x)csc2(x)+csc2(x)
-
Integramos término a término:
-
que u=cot(x).
Luego que du=(−cot2(x)−1)dx y ponemos −du:
∫(−u20)du
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫u20du=−∫u20du
-
Integral un es n+1un+1 when n=−1:
∫u20du=21u21
Por lo tanto, el resultado es: −21u21
Si ahora sustituir u más en:
−21cot21(x)
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫10cot18(x)csc2(x)dx=10∫cot18(x)csc2(x)dx
-
que u=cot(x).
Luego que du=(−cot2(x)−1)dx y ponemos −du:
∫(−u18)du
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫u18du=−∫u18du
-
Integral un es n+1un+1 when n=−1:
∫u18du=19u19
Por lo tanto, el resultado es: −19u19
Si ahora sustituir u más en:
−19cot19(x)
Por lo tanto, el resultado es: −1910cot19(x)
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫45cot16(x)csc2(x)dx=45∫cot16(x)csc2(x)dx
-
que u=cot(x).
Luego que du=(−cot2(x)−1)dx y ponemos −du:
∫(−u16)du
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫u16du=−∫u16du
-
Integral un es n+1un+1 when n=−1:
∫u16du=17u17
Por lo tanto, el resultado es: −17u17
Si ahora sustituir u más en:
−17cot17(x)
Por lo tanto, el resultado es: −1745cot17(x)
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫120cot14(x)csc2(x)dx=120∫cot14(x)csc2(x)dx
-
que u=cot(x).
Luego que du=(−cot2(x)−1)dx y ponemos −du:
∫(−u14)du
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫u14du=−∫u14du
-
Integral un es n+1un+1 when n=−1:
∫u14du=15u15
Por lo tanto, el resultado es: −15u15
Si ahora sustituir u más en:
−15cot15(x)
Por lo tanto, el resultado es: −8cot15(x)
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫210cot12(x)csc2(x)dx=210∫cot12(x)csc2(x)dx
-
que u=cot(x).
Luego que du=(−cot2(x)−1)dx y ponemos −du:
∫(−u12)du
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫u12du=−∫u12du
-
Integral un es n+1un+1 when n=−1:
∫u12du=13u13
Por lo tanto, el resultado es: −13u13
Si ahora sustituir u más en:
−13cot13(x)
Por lo tanto, el resultado es: −13210cot13(x)
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫252cot10(x)csc2(x)dx=252∫cot10(x)csc2(x)dx
-
que u=cot(x).
Luego que du=(−cot2(x)−1)dx y ponemos −du:
∫(−u10)du
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫u10du=−∫u10du
-
Integral un es n+1un+1 when n=−1:
∫u10du=11u11
Por lo tanto, el resultado es: −11u11
Si ahora sustituir u más en:
−11cot11(x)
Por lo tanto, el resultado es: −11252cot11(x)
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫210cot8(x)csc2(x)dx=210∫cot8(x)csc2(x)dx
-
que u=cot(x).
Luego que du=(−cot2(x)−1)dx y ponemos −du:
∫(−u8)du
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫u8du=−∫u8du
-
Integral un es n+1un+1 when n=−1:
∫u8du=9u9
Por lo tanto, el resultado es: −9u9
Si ahora sustituir u más en:
−9cot9(x)
Por lo tanto, el resultado es: −370cot9(x)
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫120cot6(x)csc2(x)dx=120∫cot6(x)csc2(x)dx
-
que u=cot(x).
Luego que du=(−cot2(x)−1)dx y ponemos −du:
∫(−u6)du
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫u6du=−∫u6du
-
Integral un es n+1un+1 when n=−1:
∫u6du=7u7
Por lo tanto, el resultado es: −7u7
Si ahora sustituir u más en:
−7cot7(x)
Por lo tanto, el resultado es: −7120cot7(x)
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫45cot4(x)csc2(x)dx=45∫cot4(x)csc2(x)dx
-
que u=cot(x).
Luego que du=(−cot2(x)−1)dx y ponemos −du:
∫(−u4)du
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫u4du=−∫u4du
-
Integral un es n+1un+1 when n=−1:
∫u4du=5u5
Por lo tanto, el resultado es: −5u5
Si ahora sustituir u más en:
−5cot5(x)
Por lo tanto, el resultado es: −9cot5(x)
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫10cot2(x)csc2(x)dx=10∫cot2(x)csc2(x)dx
-
que u=cot(x).
Luego que du=(−cot2(x)−1)dx y ponemos −du:
∫(−u2)du
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫u2du=−∫u2du
-
Integral un es n+1un+1 when n=−1:
∫u2du=3u3
Por lo tanto, el resultado es: −3u3
Si ahora sustituir u más en:
−3cot3(x)
Por lo tanto, el resultado es: −310cot3(x)
-
∫csc2(x)dx=−cot(x)
El resultado es: −21cot21(x)−1910cot19(x)−1745cot17(x)−8cot15(x)−13210cot13(x)−11252cot11(x)−370cot9(x)−7120cot7(x)−9cot5(x)−310cot3(x)−cot(x)
Método #2
-
Vuelva a escribir el integrando:
(cot2(x)+1)10csc2(x)=cot20(x)csc2(x)+10cot18(x)csc2(x)+45cot16(x)csc2(x)+120cot14(x)csc2(x)+210cot12(x)csc2(x)+252cot10(x)csc2(x)+210cot8(x)csc2(x)+120cot6(x)csc2(x)+45cot4(x)csc2(x)+10cot2(x)csc2(x)+csc2(x)
-
Integramos término a término:
-
que u=cot(x).
Luego que du=(−cot2(x)−1)dx y ponemos −du:
∫(−u20)du
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫u20du=−∫u20du
-
Integral un es n+1un+1 when n=−1:
∫u20du=21u21
Por lo tanto, el resultado es: −21u21
Si ahora sustituir u más en:
−21cot21(x)
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫10cot18(x)csc2(x)dx=10∫cot18(x)csc2(x)dx
-
que u=cot(x).
Luego que du=(−cot2(x)−1)dx y ponemos −du:
∫(−u18)du
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫u18du=−∫u18du
-
Integral un es n+1un+1 when n=−1:
∫u18du=19u19
Por lo tanto, el resultado es: −19u19
Si ahora sustituir u más en:
−19cot19(x)
Por lo tanto, el resultado es: −1910cot19(x)
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫45cot16(x)csc2(x)dx=45∫cot16(x)csc2(x)dx
-
que u=cot(x).
Luego que du=(−cot2(x)−1)dx y ponemos −du:
∫(−u16)du
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫u16du=−∫u16du
-
Integral un es n+1un+1 when n=−1:
∫u16du=17u17
Por lo tanto, el resultado es: −17u17
Si ahora sustituir u más en:
−17cot17(x)
Por lo tanto, el resultado es: −1745cot17(x)
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫120cot14(x)csc2(x)dx=120∫cot14(x)csc2(x)dx
-
que u=cot(x).
Luego que du=(−cot2(x)−1)dx y ponemos −du:
∫(−u14)du
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫u14du=−∫u14du
-
Integral un es n+1un+1 when n=−1:
∫u14du=15u15
Por lo tanto, el resultado es: −15u15
Si ahora sustituir u más en:
−15cot15(x)
Por lo tanto, el resultado es: −8cot15(x)
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫210cot12(x)csc2(x)dx=210∫cot12(x)csc2(x)dx
-
que u=cot(x).
Luego que du=(−cot2(x)−1)dx y ponemos −du:
∫(−u12)du
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫u12du=−∫u12du
-
Integral un es n+1un+1 when n=−1:
∫u12du=13u13
Por lo tanto, el resultado es: −13u13
Si ahora sustituir u más en:
−13cot13(x)
Por lo tanto, el resultado es: −13210cot13(x)
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫252cot10(x)csc2(x)dx=252∫cot10(x)csc2(x)dx
-
que u=cot(x).
Luego que du=(−cot2(x)−1)dx y ponemos −du:
∫(−u10)du
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫u10du=−∫u10du
-
Integral un es n+1un+1 when n=−1:
∫u10du=11u11
Por lo tanto, el resultado es: −11u11
Si ahora sustituir u más en:
−11cot11(x)
Por lo tanto, el resultado es: −11252cot11(x)
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫210cot8(x)csc2(x)dx=210∫cot8(x)csc2(x)dx
-
que u=cot(x).
Luego que du=(−cot2(x)−1)dx y ponemos −du:
∫(−u8)du
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫u8du=−∫u8du
-
Integral un es n+1un+1 when n=−1:
∫u8du=9u9
Por lo tanto, el resultado es: −9u9
Si ahora sustituir u más en:
−9cot9(x)
Por lo tanto, el resultado es: −370cot9(x)
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫120cot6(x)csc2(x)dx=120∫cot6(x)csc2(x)dx
-
que u=cot(x).
Luego que du=(−cot2(x)−1)dx y ponemos −du:
∫(−u6)du
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫u6du=−∫u6du
-
Integral un es n+1un+1 when n=−1:
∫u6du=7u7
Por lo tanto, el resultado es: −7u7
Si ahora sustituir u más en:
−7cot7(x)
Por lo tanto, el resultado es: −7120cot7(x)
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫45cot4(x)csc2(x)dx=45∫cot4(x)csc2(x)dx
-
que u=cot(x).
Luego que du=(−cot2(x)−1)dx y ponemos −du:
∫(−u4)du
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫u4du=−∫u4du
-
Integral un es n+1un+1 when n=−1:
∫u4du=5u5
Por lo tanto, el resultado es: −5u5
Si ahora sustituir u más en:
−5cot5(x)
Por lo tanto, el resultado es: −9cot5(x)
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫10cot2(x)csc2(x)dx=10∫cot2(x)csc2(x)dx
-
que u=cot(x).
Luego que du=(−cot2(x)−1)dx y ponemos −du:
∫(−u2)du
-
La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:
∫u2du=−∫u2du
-
Integral un es n+1un+1 when n=−1:
∫u2du=3u3
Por lo tanto, el resultado es: −3u3
Si ahora sustituir u más en:
−3cot3(x)
Por lo tanto, el resultado es: −310cot3(x)
-
∫csc2(x)dx=−cot(x)
El resultado es: −21cot21(x)−1910cot19(x)−1745cot17(x)−8cot15(x)−13210cot13(x)−11252cot11(x)−370cot9(x)−7120cot7(x)−9cot5(x)−310cot3(x)−cot(x)
-
Ahora simplificar:
−969969(969969+tan2(x)3233230+tan4(x)8729721+tan6(x)16628040+tan8(x)22632610+tan10(x)22221108+tan12(x)15668730+tan14(x)7759752+tan16(x)2567565+tan18(x)510510+tan20(x)46189)cot(x)
-
Añadimos la constante de integración:
−969969(969969+tan2(x)3233230+tan4(x)8729721+tan6(x)16628040+tan8(x)22632610+tan10(x)22221108+tan12(x)15668730+tan14(x)7759752+tan16(x)2567565+tan18(x)510510+tan20(x)46189)cot(x)+constant
Respuesta:
−969969(969969+tan2(x)3233230+tan4(x)8729721+tan6(x)16628040+tan8(x)22632610+tan10(x)22221108+tan12(x)15668730+tan14(x)7759752+tan16(x)2567565+tan18(x)510510+tan20(x)46189)cot(x)+constant
Respuesta (Indefinida)
[src]
/
| 11 13 7 9 17 3 19 21
| 1 5 15 252*cot (x) 210*cot (x) 120*cot (x) 70*cot (x) 45*cot (x) 10*cot (x) 10*cot (x) cot (x)
| -------- dx = C - cot(x) - 9*cot (x) - 8*cot (x) - ------------ - ------------ - ----------- - ---------- - ----------- - ---------- - ----------- - --------
| 22 11 13 7 3 17 3 19 21
| sin (x)
|
/
∫sin22(x)1dx=C−21cot21(x)−1910cot19(x)−1745cot17(x)−8cot15(x)−13210cot13(x)−11252cot11(x)−370cot9(x)−7120cot7(x)−9cot5(x)−310cot3(x)−cot(x)
Gráfica
___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________
/ ___ / ___ / ___ / ___ / ___ / ___ / ___ / ___ / ___ / ___ / ___
/ 1 \/ 2 / 1 \/ 2 / 1 \/ 2 / 1 \/ 2 / 1 \/ 2 / 1 \/ 2 / 1 \/ 2 / 1 \/ 2 / 1 \/ 2 / 1 \/ 2 / 1 \/ 2
/ - + ----- 20* / - + ----- 120* / - + ----- 128* / - + ----- 256* / - + ----- 3072* / - + ----- 10240* / - + ----- 32768* / - + ----- 81920* / - + ----- 131072* / - + ----- 262144* / - + -----
33655808 \/ 2 4 \/ 2 4 \/ 2 4 \/ 2 4 \/ 2 4 \/ 2 4 \/ 2 4 \/ 2 4 \/ 2 4 \/ 2 4 \/ 2 4
- -------- + ------------------ + ------------------- + -------------------- + -------------------- + -------------------- + --------------------- + ---------------------- + ---------------------- + ---------------------- + ----------------------- + -----------------------
323323 21/2 19/2 17/2 15/2 13/2 11/2 9/2 5/2 7/2 3/2 ___________
/ ___\ / ___\ / ___\ / ___\ / ___\ / ___\ / ___\ / ___\ / ___\ / ___\ / ___
|1 \/ 2 | |1 \/ 2 | |1 \/ 2 | |1 \/ 2 | |1 \/ 2 | |1 \/ 2 | |1 \/ 2 | |1 \/ 2 | |1 \/ 2 | |1 \/ 2 | / 1 \/ 2
21*|- - -----| 399*|- - -----| 2261*|- - -----| 2261*|- - -----| 4199*|- - -----| 46189*|- - -----| 138567*|- - -----| 323323*|- - -----| 969969*|- - -----| 969969*|- - -----| 969969* / - - -----
\2 4 / \2 4 / \2 4 / \2 4 / \2 4 / \2 4 / \2 4 / \2 4 / \2 4 / \2 4 / \/ 2 4
−32332333655808+96996921−4226214442+21+969969(21−42)2313107242+21+323323(21−42)253276842+21+969969(21−42)278192042+21+138567(21−42)291024042+21+46189(21−42)211307242+21+4199(21−42)21325642+21+2261(21−42)21512842+21+2261(21−42)21712042+21+399(21−42)2192042+21+21(21−42)22142+21
=
___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________
/ ___ / ___ / ___ / ___ / ___ / ___ / ___ / ___ / ___ / ___ / ___
/ 1 \/ 2 / 1 \/ 2 / 1 \/ 2 / 1 \/ 2 / 1 \/ 2 / 1 \/ 2 / 1 \/ 2 / 1 \/ 2 / 1 \/ 2 / 1 \/ 2 / 1 \/ 2
/ - + ----- 20* / - + ----- 120* / - + ----- 128* / - + ----- 256* / - + ----- 3072* / - + ----- 10240* / - + ----- 32768* / - + ----- 81920* / - + ----- 131072* / - + ----- 262144* / - + -----
33655808 \/ 2 4 \/ 2 4 \/ 2 4 \/ 2 4 \/ 2 4 \/ 2 4 \/ 2 4 \/ 2 4 \/ 2 4 \/ 2 4 \/ 2 4
- -------- + ------------------ + ------------------- + -------------------- + -------------------- + -------------------- + --------------------- + ---------------------- + ---------------------- + ---------------------- + ----------------------- + -----------------------
323323 21/2 19/2 17/2 15/2 13/2 11/2 9/2 5/2 7/2 3/2 ___________
/ ___\ / ___\ / ___\ / ___\ / ___\ / ___\ / ___\ / ___\ / ___\ / ___\ / ___
|1 \/ 2 | |1 \/ 2 | |1 \/ 2 | |1 \/ 2 | |1 \/ 2 | |1 \/ 2 | |1 \/ 2 | |1 \/ 2 | |1 \/ 2 | |1 \/ 2 | / 1 \/ 2
21*|- - -----| 399*|- - -----| 2261*|- - -----| 2261*|- - -----| 4199*|- - -----| 46189*|- - -----| 138567*|- - -----| 323323*|- - -----| 969969*|- - -----| 969969*|- - -----| 969969* / - - -----
\2 4 / \2 4 / \2 4 / \2 4 / \2 4 / \2 4 / \2 4 / \2 4 / \2 4 / \2 4 / \/ 2 4
−32332333655808+96996921−4226214442+21+969969(21−42)2313107242+21+323323(21−42)253276842+21+969969(21−42)278192042+21+138567(21−42)291024042+21+46189(21−42)211307242+21+4199(21−42)21325642+21+2261(21−42)21512842+21+2261(21−42)21712042+21+399(21−42)2192042+21+21(21−42)22142+21
-33655808/323323 + sqrt(1/2 + sqrt(2)/4)/(21*(1/2 - sqrt(2)/4)^(21/2)) + 20*sqrt(1/2 + sqrt(2)/4)/(399*(1/2 - sqrt(2)/4)^(19/2)) + 120*sqrt(1/2 + sqrt(2)/4)/(2261*(1/2 - sqrt(2)/4)^(17/2)) + 128*sqrt(1/2 + sqrt(2)/4)/(2261*(1/2 - sqrt(2)/4)^(15/2)) + 256*sqrt(1/2 + sqrt(2)/4)/(4199*(1/2 - sqrt(2)/4)^(13/2)) + 3072*sqrt(1/2 + sqrt(2)/4)/(46189*(1/2 - sqrt(2)/4)^(11/2)) + 10240*sqrt(1/2 + sqrt(2)/4)/(138567*(1/2 - sqrt(2)/4)^(9/2)) + 32768*sqrt(1/2 + sqrt(2)/4)/(323323*(1/2 - sqrt(2)/4)^(5/2)) + 81920*sqrt(1/2 + sqrt(2)/4)/(969969*(1/2 - sqrt(2)/4)^(7/2)) + 131072*sqrt(1/2 + sqrt(2)/4)/(969969*(1/2 - sqrt(2)/4)^(3/2)) + 262144*sqrt(1/2 + sqrt(2)/4)/(969969*sqrt(1/2 - sqrt(2)/4))
Estos ejemplos se pueden aplicar para introducción de los límites de integración inferior y superior.