求不定积分(x^3cosx+x^6sinx)dx
时间: 2024-01-05 12:56:00 浏览: 174
我们可以使用逐步积分法来求解这个积分。
首先,我们对 $x^3 \cos x$ 进行积分:
$$\int x^3 \cos x dx = x^3 \sin x - 3x^2 \cos x + 6x \sin x - 6 \cos x + C_1$$
其中 $C_1$ 是常数。
接下来,我们对 $x^6 \sin x$ 进行积分:
$$\int x^6 \sin x dx = -x^6 \cos x + 6x^5 \sin x + 30x^4 \cos x - 120x^3 \sin x - 360x^2 \cos x + 720x \sin x - 720 \cos x + C_2$$
其中 $C_2$ 是常数。
最终,原积分为:
$$\int (x^3 \cos x + x^6 \sin x)dx = x^3 \sin x - 3x^2 \cos x + 6x \sin x - 6 \cos x - x^6 \cos x + 6x^5 \sin x + 30x^4 \cos x - 120x^3 \sin x - 360x^2 \cos x + 720x \sin x - 720 \cos x + C$$
其中 $C = C_1 + C_2$ 是常数。
相关问题
cos^2x/(sinx+cosx)的不定积分
这道题可以通过变形和分部积分来求解。
首先,我们可以将 cos^2x 分解为 1-sin^2x,得到:
∫cos^2x/(sinx+cosx)dx = ∫(1-sin^2x)/(sinx+cosx)dx
接下来,我们进行变量代换,令 u = sinx + cosx,那么有:
du/dx = cosx - sinx
dx = du/(cosx-sinx)
将 x 表示为 u 的函数,得到:
x = arctan((u-1)/sqrt(2)) + π/4
将 dx 代入原式中,得到:
∫cos^2x/(sinx+cosx)dx = ∫(1-sin^2x)/(sinx+cosx)dx
= ∫(1-u^2+2u-1)/(u*√2)du/(cosx-sinx)
= ∫(2u - u^2)/(u*√2)du/(cosx-sinx)
= 2√2∫(1-u)/(u^2-2u+2)du
接下来,我们进行分部积分,令 u^2-2u+2 = t,那么有:
du = (t-2)dt/(2u-2)
将 du 代入原式中,得到:
∫(1-u)/(u^2-2u+2)du = ∫(t-4)/(4(t-1))dt
= 1/4∫(t-1-3)/(t-1)dt
= 1/4∫(1+3/(t-1))dt
= 1/4(t+3ln|t-1|) + C
将 t 代回原式,得到:
∫cos^2x/(sinx+cosx)dx = 1/4(2sinx + 3ln|sinx+cosx|) + C
综上所述,cos^2x/(sinx+cosx)的不定积分为 1/4(2sinx + 3ln|sinx+cosx|) + C。
计算ln(1+1/sinx)/(tan2x*(2*x^2+3*x+e^(x*cos2x)))的不定积分
首先,将ln(1 1/sinx)拆分为ln(sin(x)-1)和-ln(sin(x)),得到:
ln(1 1/sinx) = ln(sin(x)-1) - ln(sin(x))
然后,将分母中的tan2x拆分为sin2x/cos2x,并将cos2x移动到分子中,得到:
ln(1 1/sinx)/(tan2x*(2*x^2 3*x e^(x*cos2x))) = ln(sin(x)-1)/(sin2x*2*x^2*cos2x) - ln(sin(x))/(sin2x*2*x^2*cos2x*3*x*e^(x*cos2x))
接下来,对于第一项,使用部分分式分解,将分母拆分为2*x^2和sin2x*cos2x,得到:
ln(sin(x)-1)/(sin2x*2*x^2*cos2x) = 1/(2*x^2) * (ln(sin(x)-1)/sin2x - ln(sin(x))/cos2x)
然后,对于第二项,使用代换u = x*cos2x,得到du/dx = cos2x - 2x*sin2x,从而dx = du/(cos2x - 2x*sin2x),并将分母中的sin2x拆分为2*sinx*cosx,得到:
ln(sin(x))/(sin2x*2*x^2*cos2x*3*x*e^(x*cos2x)) = -1/(6*x^2) * ∫(e^u/((cos(x))^2 - u/2) du)
最后,将两个积分式合并,得到:
ln(1 1/sinx)/(tan2x*(2*x^2 3*x e^(x*cos2x))) = 1/(2*x^2) * (ln(sin(x)-1)/sin2x - ln(sin(x))/cos2x) - 1/(6*x^2) * ∫(e^(x*cos2x)/((cos(x))^2 - (x*cos2x)/2) dx)
这个积分式没有解析解,可以用数值积分方法求解。
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