Sr Examen

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Integral de cot^2(3x)csc^4(3x) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
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 |  cot (3*x)*csc (3*x) dx
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0                         
01cot2(3x)csc4(3x)dx\int\limits_{0}^{1} \cot^{2}{\left(3 x \right)} \csc^{4}{\left(3 x \right)}\, dx
Integral(cot(3*x)^2*csc(3*x)^4, (x, 0, 1))
Solución detallada
  1. Vuelva a escribir el integrando:

    cot2(3x)csc4(3x)=(cot2(3x)+1)cot2(3x)csc2(3x)\cot^{2}{\left(3 x \right)} \csc^{4}{\left(3 x \right)} = \left(\cot^{2}{\left(3 x \right)} + 1\right) \cot^{2}{\left(3 x \right)} \csc^{2}{\left(3 x \right)}

  2. Hay varias maneras de calcular esta integral.

    Método #1

    1. que u=cot(3x)u = \cot{\left(3 x \right)}.

      Luego que du=(3cot2(3x)3)dxdu = \left(- 3 \cot^{2}{\left(3 x \right)} - 3\right) dx y ponemos dudu:

      (u43u23)du\int \left(- \frac{u^{4}}{3} - \frac{u^{2}}{3}\right)\, du

      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:

          (u43)du=u4du3\int \left(- \frac{u^{4}}{3}\right)\, du = - \frac{\int u^{4}\, du}{3}

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

            u4du=u55\int u^{4}\, du = \frac{u^{5}}{5}

          Por lo tanto, el resultado es: u515- \frac{u^{5}}{15}

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

          (u23)du=u2du3\int \left(- \frac{u^{2}}{3}\right)\, du = - \frac{\int u^{2}\, du}{3}

          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: u39- \frac{u^{3}}{9}

        El resultado es: u515u39- \frac{u^{5}}{15} - \frac{u^{3}}{9}

      Si ahora sustituir uu más en:

      cot5(3x)15cot3(3x)9- \frac{\cot^{5}{\left(3 x \right)}}{15} - \frac{\cot^{3}{\left(3 x \right)}}{9}

    Método #2

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      (cot2(3x)+1)cot2(3x)csc2(3x)=cot4(3x)csc2(3x)+cot2(3x)csc2(3x)\left(\cot^{2}{\left(3 x \right)} + 1\right) \cot^{2}{\left(3 x \right)} \csc^{2}{\left(3 x \right)} = \cot^{4}{\left(3 x \right)} \csc^{2}{\left(3 x \right)} + \cot^{2}{\left(3 x \right)} \csc^{2}{\left(3 x \right)}

    2. Integramos término a término:

      1. que u=cot(3x)u = \cot{\left(3 x \right)}.

        Luego que du=(3cot2(3x)3)dxdu = \left(- 3 \cot^{2}{\left(3 x \right)} - 3\right) dx y ponemos du3- \frac{du}{3}:

        (u43)du\int \left(- \frac{u^{4}}{3}\right)\, du

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

          u4du=u4du3\int u^{4}\, du = - \frac{\int u^{4}\, du}{3}

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

            u4du=u55\int u^{4}\, du = \frac{u^{5}}{5}

          Por lo tanto, el resultado es: u515- \frac{u^{5}}{15}

        Si ahora sustituir uu más en:

        cot5(3x)15- \frac{\cot^{5}{\left(3 x \right)}}{15}

      1. que u=cot(3x)u = \cot{\left(3 x \right)}.

        Luego que du=(3cot2(3x)3)dxdu = \left(- 3 \cot^{2}{\left(3 x \right)} - 3\right) dx y ponemos du3- \frac{du}{3}:

        (u23)du\int \left(- \frac{u^{2}}{3}\right)\, du

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

          u2du=u2du3\int u^{2}\, du = - \frac{\int u^{2}\, du}{3}

          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: u39- \frac{u^{3}}{9}

        Si ahora sustituir uu más en:

        cot3(3x)9- \frac{\cot^{3}{\left(3 x \right)}}{9}

      El resultado es: cot5(3x)15cot3(3x)9- \frac{\cot^{5}{\left(3 x \right)}}{15} - \frac{\cot^{3}{\left(3 x \right)}}{9}

    Método #3

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      (cot2(3x)+1)cot2(3x)csc2(3x)=cot4(3x)csc2(3x)+cot2(3x)csc2(3x)\left(\cot^{2}{\left(3 x \right)} + 1\right) \cot^{2}{\left(3 x \right)} \csc^{2}{\left(3 x \right)} = \cot^{4}{\left(3 x \right)} \csc^{2}{\left(3 x \right)} + \cot^{2}{\left(3 x \right)} \csc^{2}{\left(3 x \right)}

    2. Integramos término a término:

      1. que u=cot(3x)u = \cot{\left(3 x \right)}.

        Luego que du=(3cot2(3x)3)dxdu = \left(- 3 \cot^{2}{\left(3 x \right)} - 3\right) dx y ponemos du3- \frac{du}{3}:

        (u43)du\int \left(- \frac{u^{4}}{3}\right)\, du

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

          u4du=u4du3\int u^{4}\, du = - \frac{\int u^{4}\, du}{3}

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

            u4du=u55\int u^{4}\, du = \frac{u^{5}}{5}

          Por lo tanto, el resultado es: u515- \frac{u^{5}}{15}

        Si ahora sustituir uu más en:

        cot5(3x)15- \frac{\cot^{5}{\left(3 x \right)}}{15}

      1. que u=cot(3x)u = \cot{\left(3 x \right)}.

        Luego que du=(3cot2(3x)3)dxdu = \left(- 3 \cot^{2}{\left(3 x \right)} - 3\right) dx y ponemos du3- \frac{du}{3}:

        (u23)du\int \left(- \frac{u^{2}}{3}\right)\, du

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

          u2du=u2du3\int u^{2}\, du = - \frac{\int u^{2}\, du}{3}

          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: u39- \frac{u^{3}}{9}

        Si ahora sustituir uu más en:

        cot3(3x)9- \frac{\cot^{3}{\left(3 x \right)}}{9}

      El resultado es: cot5(3x)15cot3(3x)9- \frac{\cot^{5}{\left(3 x \right)}}{15} - \frac{\cot^{3}{\left(3 x \right)}}{9}

  3. Añadimos la constante de integración:

    cot5(3x)15cot3(3x)9+constant- \frac{\cot^{5}{\left(3 x \right)}}{15} - \frac{\cot^{3}{\left(3 x \right)}}{9}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

cot5(3x)15cot3(3x)9+constant- \frac{\cot^{5}{\left(3 x \right)}}{15} - \frac{\cot^{3}{\left(3 x \right)}}{9}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
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 |                                 3           5     
 |    2         4               cot (3*x)   cot (3*x)
 | cot (3*x)*csc (3*x) dx = C - --------- - ---------
 |                                  9           15   
/                                                    
cot2(3x)csc4(3x)dx=Ccot5(3x)15cot3(3x)9\int \cot^{2}{\left(3 x \right)} \csc^{4}{\left(3 x \right)}\, dx = C - \frac{\cot^{5}{\left(3 x \right)}}{15} - \frac{\cot^{3}{\left(3 x \right)}}{9}
Gráfica
0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.905e21-3e21
Respuesta [src]
oo
\infty
=
=
oo
\infty
oo
Respuesta numérica [src]
9.61738709245075e+91
9.61738709245075e+91

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