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Integral de sin(x)*e^x*x^2 dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
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 |                 
 |          x  2   
 |  sin(x)*E *x  dx
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0                  
01x2exsin(x)dx\int\limits_{0}^{1} x^{2} e^{x} \sin{\left(x \right)}\, dx
Integral((sin(x)*E^x)*x^2, (x, 0, 1))
Solución detallada
  1. Usamos la integración por partes:

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

    que u(x)=x2u{\left(x \right)} = x^{2} y que dv(x)=exsin(x)\operatorname{dv}{\left(x \right)} = e^{x} \sin{\left(x \right)}.

    Entonces du(x)=2x\operatorname{du}{\left(x \right)} = 2 x.

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

    1. Usamos la integración por partes, notamos que al fin de cuentas el integrando se repite.

      1. Para el integrando exsin(x)e^{x} \sin{\left(x \right)}:

        que u(x)=sin(x)u{\left(x \right)} = \sin{\left(x \right)} y que dv(x)=ex\operatorname{dv}{\left(x \right)} = e^{x}.

        Entonces exsin(x)dx=exsin(x)excos(x)dx\int e^{x} \sin{\left(x \right)}\, dx = e^{x} \sin{\left(x \right)} - \int e^{x} \cos{\left(x \right)}\, dx.

      2. Para el integrando excos(x)e^{x} \cos{\left(x \right)}:

        que u(x)=cos(x)u{\left(x \right)} = \cos{\left(x \right)} y que dv(x)=ex\operatorname{dv}{\left(x \right)} = e^{x}.

        Entonces exsin(x)dx=exsin(x)excos(x)+(exsin(x))dx\int e^{x} \sin{\left(x \right)}\, dx = e^{x} \sin{\left(x \right)} - e^{x} \cos{\left(x \right)} + \int \left(- e^{x} \sin{\left(x \right)}\right)\, dx.

      3. Tenga en cuenta que el integrando se repite, por eso lo movemos hacia el lado:

        2exsin(x)dx=exsin(x)excos(x)2 \int e^{x} \sin{\left(x \right)}\, dx = e^{x} \sin{\left(x \right)} - e^{x} \cos{\left(x \right)}

        Por lo tanto,

        exsin(x)dx=exsin(x)2excos(x)2\int e^{x} \sin{\left(x \right)}\, dx = \frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} - \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}

    Ahora resolvemos podintegral.

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

    2x(exsin(x)2excos(x)2)dx=2x(exsin(x)2excos(x)2)dx\int 2 x \left(\frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} - \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}\right)\, dx = 2 \int x \left(\frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} - \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}\right)\, dx

    1. Hay varias maneras de calcular esta integral.

      Método #1

      1. Vuelva a escribir el integrando:

        x(exsin(x)2excos(x)2)=xexsin(x)2xexcos(x)2x \left(\frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} - \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}\right) = \frac{x e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} - \frac{x e^{x} \cos{\left(x \right)}}{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:

          xexsin(x)2dx=xexsin(x)dx2\int \frac{x e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2}\, dx = \frac{\int x e^{x} \sin{\left(x \right)}\, dx}{2}

          1. Usamos la integración por partes:

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

            que u(x)=xu{\left(x \right)} = x y que dv(x)=exsin(x)\operatorname{dv}{\left(x \right)} = e^{x} \sin{\left(x \right)}.

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

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

            1. Usamos la integración por partes, notamos que al fin de cuentas el integrando se repite.

              1. Para el integrando exsin(x)e^{x} \sin{\left(x \right)}:

                que u(x)=sin(x)u{\left(x \right)} = \sin{\left(x \right)} y que dv(x)=ex\operatorname{dv}{\left(x \right)} = e^{x}.

                Entonces exsin(x)dx=exsin(x)excos(x)dx\int e^{x} \sin{\left(x \right)}\, dx = e^{x} \sin{\left(x \right)} - \int e^{x} \cos{\left(x \right)}\, dx.

              2. Para el integrando excos(x)e^{x} \cos{\left(x \right)}:

                que u(x)=cos(x)u{\left(x \right)} = \cos{\left(x \right)} y que dv(x)=ex\operatorname{dv}{\left(x \right)} = e^{x}.

                Entonces exsin(x)dx=exsin(x)excos(x)+(exsin(x))dx\int e^{x} \sin{\left(x \right)}\, dx = e^{x} \sin{\left(x \right)} - e^{x} \cos{\left(x \right)} + \int \left(- e^{x} \sin{\left(x \right)}\right)\, dx.

              3. Tenga en cuenta que el integrando se repite, por eso lo movemos hacia el lado:

                2exsin(x)dx=exsin(x)excos(x)2 \int e^{x} \sin{\left(x \right)}\, dx = e^{x} \sin{\left(x \right)} - e^{x} \cos{\left(x \right)}

                Por lo tanto,

                exsin(x)dx=exsin(x)2excos(x)2\int e^{x} \sin{\left(x \right)}\, dx = \frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} - \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}

            Ahora resolvemos podintegral.

          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:

              exsin(x)2dx=exsin(x)dx2\int \frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2}\, dx = \frac{\int e^{x} \sin{\left(x \right)}\, dx}{2}

              1. Usamos la integración por partes, notamos que al fin de cuentas el integrando se repite.

                1. Para el integrando exsin(x)e^{x} \sin{\left(x \right)}:

                  que u(x)=sin(x)u{\left(x \right)} = \sin{\left(x \right)} y que dv(x)=ex\operatorname{dv}{\left(x \right)} = e^{x}.

                  Entonces exsin(x)dx=exsin(x)excos(x)dx\int e^{x} \sin{\left(x \right)}\, dx = e^{x} \sin{\left(x \right)} - \int e^{x} \cos{\left(x \right)}\, dx.

                2. Para el integrando excos(x)e^{x} \cos{\left(x \right)}:

                  que u(x)=cos(x)u{\left(x \right)} = \cos{\left(x \right)} y que dv(x)=ex\operatorname{dv}{\left(x \right)} = e^{x}.

                  Entonces exsin(x)dx=exsin(x)excos(x)+(exsin(x))dx\int e^{x} \sin{\left(x \right)}\, dx = e^{x} \sin{\left(x \right)} - e^{x} \cos{\left(x \right)} + \int \left(- e^{x} \sin{\left(x \right)}\right)\, dx.

                3. Tenga en cuenta que el integrando se repite, por eso lo movemos hacia el lado:

                  2exsin(x)dx=exsin(x)excos(x)2 \int e^{x} \sin{\left(x \right)}\, dx = e^{x} \sin{\left(x \right)} - e^{x} \cos{\left(x \right)}

                  Por lo tanto,

                  exsin(x)dx=exsin(x)2excos(x)2\int e^{x} \sin{\left(x \right)}\, dx = \frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} - \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}

              Por lo tanto, el resultado es: exsin(x)4excos(x)4\frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{4} - \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{4}

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

              (excos(x)2)dx=excos(x)dx2\int \left(- \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}\right)\, dx = - \frac{\int e^{x} \cos{\left(x \right)}\, dx}{2}

              1. Usamos la integración por partes, notamos que al fin de cuentas el integrando se repite.

                1. Para el integrando excos(x)e^{x} \cos{\left(x \right)}:

                  que u(x)=cos(x)u{\left(x \right)} = \cos{\left(x \right)} y que dv(x)=ex\operatorname{dv}{\left(x \right)} = e^{x}.

                  Entonces excos(x)dx=excos(x)(exsin(x))dx\int e^{x} \cos{\left(x \right)}\, dx = e^{x} \cos{\left(x \right)} - \int \left(- e^{x} \sin{\left(x \right)}\right)\, dx.

                2. Para el integrando exsin(x)- e^{x} \sin{\left(x \right)}:

                  que u(x)=sin(x)u{\left(x \right)} = - \sin{\left(x \right)} y que dv(x)=ex\operatorname{dv}{\left(x \right)} = e^{x}.

                  Entonces excos(x)dx=exsin(x)+excos(x)+(excos(x))dx\int e^{x} \cos{\left(x \right)}\, dx = e^{x} \sin{\left(x \right)} + e^{x} \cos{\left(x \right)} + \int \left(- e^{x} \cos{\left(x \right)}\right)\, dx.

                3. Tenga en cuenta que el integrando se repite, por eso lo movemos hacia el lado:

                  2excos(x)dx=exsin(x)+excos(x)2 \int e^{x} \cos{\left(x \right)}\, dx = e^{x} \sin{\left(x \right)} + e^{x} \cos{\left(x \right)}

                  Por lo tanto,

                  excos(x)dx=exsin(x)2+excos(x)2\int e^{x} \cos{\left(x \right)}\, dx = \frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} + \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}

              Por lo tanto, el resultado es: exsin(x)4excos(x)4- \frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{4} - \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{4}

            El resultado es: excos(x)2- \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}

          Por lo tanto, el resultado es: x(exsin(x)2excos(x)2)2+excos(x)4\frac{x \left(\frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} - \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}\right)}{2} + \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{4}

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

          (xexcos(x)2)dx=xexcos(x)dx2\int \left(- \frac{x e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}\right)\, dx = - \frac{\int x e^{x} \cos{\left(x \right)}\, dx}{2}

          1. Usamos la integración por partes:

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

            que u(x)=xu{\left(x \right)} = x y que dv(x)=excos(x)\operatorname{dv}{\left(x \right)} = e^{x} \cos{\left(x \right)}.

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

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

            1. Usamos la integración por partes, notamos que al fin de cuentas el integrando se repite.

              1. Para el integrando excos(x)e^{x} \cos{\left(x \right)}:

                que u(x)=cos(x)u{\left(x \right)} = \cos{\left(x \right)} y que dv(x)=ex\operatorname{dv}{\left(x \right)} = e^{x}.

                Entonces excos(x)dx=excos(x)(exsin(x))dx\int e^{x} \cos{\left(x \right)}\, dx = e^{x} \cos{\left(x \right)} - \int \left(- e^{x} \sin{\left(x \right)}\right)\, dx.

              2. Para el integrando exsin(x)- e^{x} \sin{\left(x \right)}:

                que u(x)=sin(x)u{\left(x \right)} = - \sin{\left(x \right)} y que dv(x)=ex\operatorname{dv}{\left(x \right)} = e^{x}.

                Entonces excos(x)dx=exsin(x)+excos(x)+(excos(x))dx\int e^{x} \cos{\left(x \right)}\, dx = e^{x} \sin{\left(x \right)} + e^{x} \cos{\left(x \right)} + \int \left(- e^{x} \cos{\left(x \right)}\right)\, dx.

              3. Tenga en cuenta que el integrando se repite, por eso lo movemos hacia el lado:

                2excos(x)dx=exsin(x)+excos(x)2 \int e^{x} \cos{\left(x \right)}\, dx = e^{x} \sin{\left(x \right)} + e^{x} \cos{\left(x \right)}

                Por lo tanto,

                excos(x)dx=exsin(x)2+excos(x)2\int e^{x} \cos{\left(x \right)}\, dx = \frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} + \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}

            Ahora resolvemos podintegral.

          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:

              exsin(x)2dx=exsin(x)dx2\int \frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2}\, dx = \frac{\int e^{x} \sin{\left(x \right)}\, dx}{2}

              1. No puedo encontrar los pasos en la búsqueda de esta integral.

                Pero la integral

                exsin(x)2excos(x)2\frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} - \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}

              Por lo tanto, el resultado es: exsin(x)4excos(x)4\frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{4} - \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{4}

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

              excos(x)2dx=excos(x)dx2\int \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}\, dx = \frac{\int e^{x} \cos{\left(x \right)}\, dx}{2}

              1. Usamos la integración por partes, notamos que al fin de cuentas el integrando se repite.

                1. Para el integrando excos(x)e^{x} \cos{\left(x \right)}:

                  que u(x)=cos(x)u{\left(x \right)} = \cos{\left(x \right)} y que dv(x)=ex\operatorname{dv}{\left(x \right)} = e^{x}.

                  Entonces excos(x)dx=excos(x)(exsin(x))dx\int e^{x} \cos{\left(x \right)}\, dx = e^{x} \cos{\left(x \right)} - \int \left(- e^{x} \sin{\left(x \right)}\right)\, dx.

                2. Para el integrando exsin(x)- e^{x} \sin{\left(x \right)}:

                  que u(x)=sin(x)u{\left(x \right)} = - \sin{\left(x \right)} y que dv(x)=ex\operatorname{dv}{\left(x \right)} = e^{x}.

                  Entonces excos(x)dx=exsin(x)+excos(x)+(excos(x))dx\int e^{x} \cos{\left(x \right)}\, dx = e^{x} \sin{\left(x \right)} + e^{x} \cos{\left(x \right)} + \int \left(- e^{x} \cos{\left(x \right)}\right)\, dx.

                3. Tenga en cuenta que el integrando se repite, por eso lo movemos hacia el lado:

                  2excos(x)dx=exsin(x)+excos(x)2 \int e^{x} \cos{\left(x \right)}\, dx = e^{x} \sin{\left(x \right)} + e^{x} \cos{\left(x \right)}

                  Por lo tanto,

                  excos(x)dx=exsin(x)2+excos(x)2\int e^{x} \cos{\left(x \right)}\, dx = \frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} + \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}

              Por lo tanto, el resultado es: exsin(x)4+excos(x)4\frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{4} + \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{4}

            El resultado es: exsin(x)2\frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2}

          Por lo tanto, el resultado es: x(exsin(x)2+excos(x)2)2+exsin(x)4- \frac{x \left(\frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} + \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}\right)}{2} + \frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{4}

        El resultado es: x(exsin(x)2excos(x)2)2x(exsin(x)2+excos(x)2)2+exsin(x)4+excos(x)4\frac{x \left(\frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} - \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}\right)}{2} - \frac{x \left(\frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} + \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}\right)}{2} + \frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{4} + \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{4}

      Método #2

      1. Vuelva a escribir el integrando:

        x(exsin(x)2excos(x)2)=xexsin(x)2xexcos(x)2x \left(\frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} - \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}\right) = \frac{x e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} - \frac{x e^{x} \cos{\left(x \right)}}{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:

          xexsin(x)2dx=xexsin(x)dx2\int \frac{x e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2}\, dx = \frac{\int x e^{x} \sin{\left(x \right)}\, dx}{2}

          1. No puedo encontrar los pasos en la búsqueda de esta integral.

            Pero la integral

            xexsin(x)2xexcos(x)2+excos(x)2\frac{x e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} - \frac{x e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2} + \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}

          Por lo tanto, el resultado es: xexsin(x)4xexcos(x)4+excos(x)4\frac{x e^{x} \sin{\left(x \right)}}{4} - \frac{x e^{x} \cos{\left(x \right)}}{4} + \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{4}

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

          (xexcos(x)2)dx=xexcos(x)dx2\int \left(- \frac{x e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}\right)\, dx = - \frac{\int x e^{x} \cos{\left(x \right)}\, dx}{2}

          1. No puedo encontrar los pasos en la búsqueda de esta integral.

            Pero la integral

            xexsin(x)2+xexcos(x)2exsin(x)2\frac{x e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} + \frac{x e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2} - \frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2}

          Por lo tanto, el resultado es: xexsin(x)4xexcos(x)4+exsin(x)4- \frac{x e^{x} \sin{\left(x \right)}}{4} - \frac{x e^{x} \cos{\left(x \right)}}{4} + \frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{4}

        El resultado es: xexcos(x)2+exsin(x)4+excos(x)4- \frac{x e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2} + \frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{4} + \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{4}

    Por lo tanto, el resultado es: x(exsin(x)2excos(x)2)x(exsin(x)2+excos(x)2)+exsin(x)2+excos(x)2x \left(\frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} - \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}\right) - x \left(\frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} + \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}\right) + \frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} + \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}

  3. Ahora simplificar:

    2(x2cos(x+π4)+xsin(x+π4)+xcos(x+π4)sin(x+π4))ex2\frac{\sqrt{2} \left(- x^{2} \cos{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)} + x \sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)} + x \cos{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)} - \sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}\right) e^{x}}{2}

  4. Añadimos la constante de integración:

    2(x2cos(x+π4)+xsin(x+π4)+xcos(x+π4)sin(x+π4))ex2+constant\frac{\sqrt{2} \left(- x^{2} \cos{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)} + x \sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)} + x \cos{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)} - \sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}\right) e^{x}}{2}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

2(x2cos(x+π4)+xsin(x+π4)+xcos(x+π4)sin(x+π4))ex2+constant\frac{\sqrt{2} \left(- x^{2} \cos{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)} + x \sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)} + x \cos{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)} - \sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}\right) e^{x}}{2}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                                                                                                                
 |                         /        x    x       \      / x                  x\     / x                  x\           x    x       
 |         x  2            |cos(x)*e    e *sin(x)|    2 |e *sin(x)   cos(x)*e |     |e *sin(x)   cos(x)*e |   cos(x)*e    e *sin(x)
 | sin(x)*E *x  dx = C + x*|--------- + ---------| + x *|--------- - ---------| - x*|--------- - ---------| - --------- - ---------
 |                         \    2           2    /      \    2           2    /     \    2           2    /       2           2    
/                                                                                                                                  
x2exsin(x)dx=C+x2(exsin(x)2excos(x)2)x(exsin(x)2excos(x)2)+x(exsin(x)2+excos(x)2)exsin(x)2excos(x)2\int x^{2} e^{x} \sin{\left(x \right)}\, dx = C + x^{2} \left(\frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} - \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}\right) - x \left(\frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} - \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}\right) + x \left(\frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} + \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}\right) - \frac{e^{x} \sin{\left(x \right)}}{2} - \frac{e^{x} \cos{\left(x \right)}}{2}
Gráfica
0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.905-5
Respuesta [src]
1/2
12\frac{1}{2}
=
=
1/2
12\frac{1}{2}
1/2
Respuesta numérica [src]
0.5
0.5

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