Sr Examen

Integral de xcosπxdx d0

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  0               
  /               
 |                
 |  x*cos(pi*x) dx
 |                
/                 
0                 
00xcos(πx)dx\int\limits_{0}^{0} x \cos{\left(\pi x \right)}\, dx
Integral(x*cos(pi*x), (x, 0, 0))
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)=xu{\left(x \right)} = x y que dv(x)=cos(πx)\operatorname{dv}{\left(x \right)} = \cos{\left(\pi x \right)}.

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

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

    1. que u=πxu = \pi x.

      Luego que du=πdxdu = \pi dx y ponemos duπ\frac{du}{\pi}:

      cos(u)πdu\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{\pi}\, 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)duπ\int \cos{\left(u \right)}\, du = \frac{\int \cos{\left(u \right)}\, du}{\pi}

        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)π\frac{\sin{\left(u \right)}}{\pi}

      Si ahora sustituir uu más en:

      sin(πx)π\frac{\sin{\left(\pi x \right)}}{\pi}

    Ahora resolvemos podintegral.

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

    sin(πx)πdx=sin(πx)dxπ\int \frac{\sin{\left(\pi x \right)}}{\pi}\, dx = \frac{\int \sin{\left(\pi x \right)}\, dx}{\pi}

    1. que u=πxu = \pi x.

      Luego que du=πdxdu = \pi dx y ponemos duπ\frac{du}{\pi}:

      sin(u)πdu\int \frac{\sin{\left(u \right)}}{\pi}\, du

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

        sin(u)du=sin(u)duπ\int \sin{\left(u \right)}\, du = \frac{\int \sin{\left(u \right)}\, du}{\pi}

        1. La integral del seno es un coseno menos:

          sin(u)du=cos(u)\int \sin{\left(u \right)}\, du = - \cos{\left(u \right)}

        Por lo tanto, el resultado es: cos(u)π- \frac{\cos{\left(u \right)}}{\pi}

      Si ahora sustituir uu más en:

      cos(πx)π- \frac{\cos{\left(\pi x \right)}}{\pi}

    Por lo tanto, el resultado es: cos(πx)π2- \frac{\cos{\left(\pi x \right)}}{\pi^{2}}

  3. Ahora simplificar:

    πxsin(πx)+cos(πx)π2\frac{\pi x \sin{\left(\pi x \right)} + \cos{\left(\pi x \right)}}{\pi^{2}}

  4. Añadimos la constante de integración:

    πxsin(πx)+cos(πx)π2+constant\frac{\pi x \sin{\left(\pi x \right)} + \cos{\left(\pi x \right)}}{\pi^{2}}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

πxsin(πx)+cos(πx)π2+constant\frac{\pi x \sin{\left(\pi x \right)} + \cos{\left(\pi x \right)}}{\pi^{2}}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                            
 |                      cos(pi*x)   x*sin(pi*x)
 | x*cos(pi*x) dx = C + --------- + -----------
 |                           2           pi    
/                          pi                  
xcos(πx)dx=C+xsin(πx)π+cos(πx)π2\int x \cos{\left(\pi x \right)}\, dx = C + \frac{x \sin{\left(\pi x \right)}}{\pi} + \frac{\cos{\left(\pi x \right)}}{\pi^{2}}
Gráfica
0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.900.00.2
Respuesta [src]
0
00
=
=
0
00
0
Respuesta numérica [src]
0.0
0.0

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