计算∫(cosx)^4dx
时间: 2023-05-21 07:04:15 浏览: 116
可以使用三角恒等式cos^2x = (1+cos2x)/2来解决这个问题。将(cosx)^4表示为(cos^2x)^2并使用三角恒等式进行替换,可以得到以下结果:
∫(cosx)^4dx = 1/4 ∫(1+cos2x)^2dx
通过展开并对每项进行积分,我们得到:
∫(cosx)^4dx = 1/4 ∫(1+2cos2x+cos^22x)dx
= 1/4 [x + (1/2)sin2x + (1/4)sin^22x] + C
因此,∫(cosx)^4dx的答案是1/4 [x + (1/2)sin2x + (1/4)sin^22x] + C。
相关问题
∫(x^3cosx+x^6sinx)dx
首先,我们可以使用分部积分法来解决这个积分:
设 $u = x^3$,$dv = \cos x\,dx$,则 $du = 3x^2\,dx$,$v = \sin x$。
根据分部积分公式,我们有:
$$\int x^3 \cos x\,dx = x^3 \sin x - \int 3x^2 \sin x\,dx$$
现在我们需要计算 $\int 3x^2 \sin x\,dx$。再次使用分部积分法:
设 $u = 3x^2$,$dv = \sin x\,dx$,则 $du = 6x\,dx$,$v = -\cos x$。
根据分部积分公式,我们有:
$$\int 3x^2 \sin x\,dx = -3x^2 \cos x + \int 6x \cos x\,dx$$
现在我们需要计算 $\int 6x \cos x\,dx$。再次使用分部积分法:
设 $u = 6x$,$dv = \cos x\,dx$,则 $du = 6\,dx$,$v = \sin x$。
根据分部积分公式,我们有:
$$\int 6x \cos x\,dx = 6x \sin x - \int 6 \sin x\,dx$$
现在我们需要计算 $\int 6 \sin x\,dx$。这是一个简单的积分,可以直接计算得到:
$$\int 6 \sin x\,dx = -6 \cos x + C$$
将以上结果合并,我们可以得到原始积分:
$$\int (x^3 \cos x + x^6 \sin x)\,dx = x^3 \sin x - 3x^2 \cos x - 6x \sin x + 6 \cos x + C$$
其中 $C$ 为积分常数。
计算∫_0^1▒dy ∫_1^y▒(e^(-x^2 )+e^x sinx)dx
首先将二重积分的积分顺序交换,得到:
∫_1^e^(-1)▒(∫_x^1▒e^(-x^2 )dy+∫_x^1▒e^x sinxdy)dx
对于第一个积分,∫e^(-x^2 )dy = ye^(-x^2 ),所以:
∫_x^1▒e^(-x^2 )dy = e^(-x^2 )-xe^(-x^2 )
对于第二个积分,∫e^x sinxdy = -e^x cosx + C,其中C为常数,所以:
∫_x^1▒e^x sinxdy = -e^x cosx + e^(-x) cosx - C
将上述结果代入原式,得到:
∫_1^e^(-1)▒(e^(-x^2 )-xe^(-x^2 )-e^x cosx + e^(-x) cosx + C)dx
对于第一个积分 e^(-x^2 ),可以通过换元法令x=√t,化为高斯积分的形式:
∫e^(-x^2 )dx = ∫e^(-t) / 2√t dt = 1/2 √π erf(x)
其中 erf(x) 表示误差函数。
对于第二个积分 e^x cosx,可以通过分部积分法求出积分结果:
∫e^x cosxdx = e^x cosx + e^x sinx
将上述结果代入原式,得到:
1/2 √π erf(1) - 1/2 √π erf(e^(-1)) - e^(-1) cos1 + cosh(1) + C
其中 cosh(x) 表示双曲余弦函数。
因此,原积分的结果为:
1/2 √π erf(1) - 1/2 √π erf(e^(-1)) - e^(-1) cos1 + cosh(1) + C