Sr Examen

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Integral de cos(5*x)^(3) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1             
  /             
 |              
 |     3        
 |  cos (5*x) dx
 |              
/               
0               
01cos3(5x)dx\int\limits_{0}^{1} \cos^{3}{\left(5 x \right)}\, dx
Integral(cos(5*x)^3, (x, 0, 1))
Solución detallada
  1. Vuelva a escribir el integrando:

    cos3(5x)=(1sin2(5x))cos(5x)\cos^{3}{\left(5 x \right)} = \left(1 - \sin^{2}{\left(5 x \right)}\right) \cos{\left(5 x \right)}

  2. Hay varias maneras de calcular esta integral.

    Método #1

    1. que u=sin(5x)u = \sin{\left(5 x \right)}.

      Luego que du=5cos(5x)dxdu = 5 \cos{\left(5 x \right)} dx y ponemos dudu:

      (15u25)du\int \left(\frac{1}{5} - \frac{u^{2}}{5}\right)\, du

      1. Integramos término a término:

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

          15du=u5\int \frac{1}{5}\, du = \frac{u}{5}

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

          (u25)du=u2du5\int \left(- \frac{u^{2}}{5}\right)\, du = - \frac{\int u^{2}\, du}{5}

          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: u315- \frac{u^{3}}{15}

        El resultado es: u315+u5- \frac{u^{3}}{15} + \frac{u}{5}

      Si ahora sustituir uu más en:

      sin3(5x)15+sin(5x)5- \frac{\sin^{3}{\left(5 x \right)}}{15} + \frac{\sin{\left(5 x \right)}}{5}

    Método #2

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      (1sin2(5x))cos(5x)=sin2(5x)cos(5x)+cos(5x)\left(1 - \sin^{2}{\left(5 x \right)}\right) \cos{\left(5 x \right)} = - \sin^{2}{\left(5 x \right)} \cos{\left(5 x \right)} + \cos{\left(5 x \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:

        (sin2(5x)cos(5x))dx=sin2(5x)cos(5x)dx\int \left(- \sin^{2}{\left(5 x \right)} \cos{\left(5 x \right)}\right)\, dx = - \int \sin^{2}{\left(5 x \right)} \cos{\left(5 x \right)}\, dx

        1. que u=sin(5x)u = \sin{\left(5 x \right)}.

          Luego que du=5cos(5x)dxdu = 5 \cos{\left(5 x \right)} dx y ponemos du5\frac{du}{5}:

          u25du\int \frac{u^{2}}{5}\, du

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

            u2du=u2du5\int u^{2}\, du = \frac{\int u^{2}\, du}{5}

            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: u315\frac{u^{3}}{15}

          Si ahora sustituir uu más en:

          sin3(5x)15\frac{\sin^{3}{\left(5 x \right)}}{15}

        Por lo tanto, el resultado es: sin3(5x)15- \frac{\sin^{3}{\left(5 x \right)}}{15}

      1. que u=5xu = 5 x.

        Luego que du=5dxdu = 5 dx y ponemos du5\frac{du}{5}:

        cos(u)5du\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{5}\, 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)du5\int \cos{\left(u \right)}\, du = \frac{\int \cos{\left(u \right)}\, du}{5}

          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)5\frac{\sin{\left(u \right)}}{5}

        Si ahora sustituir uu más en:

        sin(5x)5\frac{\sin{\left(5 x \right)}}{5}

      El resultado es: sin3(5x)15+sin(5x)5- \frac{\sin^{3}{\left(5 x \right)}}{15} + \frac{\sin{\left(5 x \right)}}{5}

    Método #3

    1. Vuelva a escribir el integrando:

      (1sin2(5x))cos(5x)=sin2(5x)cos(5x)+cos(5x)\left(1 - \sin^{2}{\left(5 x \right)}\right) \cos{\left(5 x \right)} = - \sin^{2}{\left(5 x \right)} \cos{\left(5 x \right)} + \cos{\left(5 x \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:

        (sin2(5x)cos(5x))dx=sin2(5x)cos(5x)dx\int \left(- \sin^{2}{\left(5 x \right)} \cos{\left(5 x \right)}\right)\, dx = - \int \sin^{2}{\left(5 x \right)} \cos{\left(5 x \right)}\, dx

        1. que u=sin(5x)u = \sin{\left(5 x \right)}.

          Luego que du=5cos(5x)dxdu = 5 \cos{\left(5 x \right)} dx y ponemos du5\frac{du}{5}:

          u25du\int \frac{u^{2}}{5}\, du

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

            u2du=u2du5\int u^{2}\, du = \frac{\int u^{2}\, du}{5}

            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: u315\frac{u^{3}}{15}

          Si ahora sustituir uu más en:

          sin3(5x)15\frac{\sin^{3}{\left(5 x \right)}}{15}

        Por lo tanto, el resultado es: sin3(5x)15- \frac{\sin^{3}{\left(5 x \right)}}{15}

      1. que u=5xu = 5 x.

        Luego que du=5dxdu = 5 dx y ponemos du5\frac{du}{5}:

        cos(u)5du\int \frac{\cos{\left(u \right)}}{5}\, 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)du5\int \cos{\left(u \right)}\, du = \frac{\int \cos{\left(u \right)}\, du}{5}

          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)5\frac{\sin{\left(u \right)}}{5}

        Si ahora sustituir uu más en:

        sin(5x)5\frac{\sin{\left(5 x \right)}}{5}

      El resultado es: sin3(5x)15+sin(5x)5- \frac{\sin^{3}{\left(5 x \right)}}{15} + \frac{\sin{\left(5 x \right)}}{5}

  3. Ahora simplificar:

    3sin(5x)20+sin(15x)60\frac{3 \sin{\left(5 x \right)}}{20} + \frac{\sin{\left(15 x \right)}}{60}

  4. Añadimos la constante de integración:

    3sin(5x)20+sin(15x)60+constant\frac{3 \sin{\left(5 x \right)}}{20} + \frac{\sin{\left(15 x \right)}}{60}+ \mathrm{constant}


Respuesta:

3sin(5x)20+sin(15x)60+constant\frac{3 \sin{\left(5 x \right)}}{20} + \frac{\sin{\left(15 x \right)}}{60}+ \mathrm{constant}

Respuesta (Indefinida) [src]
  /                                       
 |                       3                
 |    3               sin (5*x)   sin(5*x)
 | cos (5*x) dx = C - --------- + --------
 |                        15         5    
/                                         
cos3(5x)dx=Csin3(5x)15+sin(5x)5\int \cos^{3}{\left(5 x \right)}\, dx = C - \frac{\sin^{3}{\left(5 x \right)}}{15} + \frac{\sin{\left(5 x \right)}}{5}
Gráfica
0.001.000.100.200.300.400.500.600.700.800.902-2
Respuesta [src]
     3            
  sin (5)   sin(5)
- ------- + ------
     15       5   
sin(5)5sin3(5)15\frac{\sin{\left(5 \right)}}{5} - \frac{\sin^{3}{\left(5 \right)}}{15}
=
=
     3            
  sin (5)   sin(5)
- ------- + ------
     15       5   
sin(5)5sin3(5)15\frac{\sin{\left(5 \right)}}{5} - \frac{\sin^{3}{\left(5 \right)}}{15}
-sin(5)^3/15 + sin(5)/5
Respuesta numérica [src]
-0.133000510530185
-0.133000510530185

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