Inte ^ xcosxdxを解く方法は?

Inte ^ xcosxdxを解く方法は?
Anonim

回答:

#int e ^ x cos(x) "d" x = 1 / 2e ^ x(sin(x)+ cos(x))+ C#

説明:

#I = int e ^ x cos(x) "d" x#

部品による統合を使用します。 #int u "d" v = uv-int v "d" u#.

部品による統合を使用して、 #u = e ^ x#, #du = e ^ x "d" x#, # "d" v = cos(x) "d" x#、そして #v = sin(x)#:

#I = e ^ xsin(x)-int e ^ xsin(x) "d" x#

2番目の積分に対して、部分積分をもう一度使います。 #u = e ^ x#, # "d" u = e ^ x "d" x#, # "d" v = sin(x) "d" x#、そして #v = -cos(x)#:

#I = e ^ xsin(x)+ e ^ xcos(x)-int e ^ xcos(x) "d" x#

さて、定義したことを思い出してください。 #I = int e ^ x cos(x) "d" x#。したがって、上記の式は次のようになります(積分定数を追加することを忘れないでください)。

#I = e ^ xsin(x)+ e ^ xcos(x)-I + C#

#2I = e ^ xsin(x)+ e ^ xcos(x)+ C = e ^ x(sin(x)+ cos(x))+ C#

#I = 1 / 2e ^ x(sin(x)+ cos(x))+ C#

回答:

下記参照。

説明:

de Moivreのアイデンティティを使う

#e ^(ix)= cos x + i sin x# 我々は持っています

#int e ^ x cos x dx = "Re" int e ^ x(cos x + i sin x)dx = "Re" int e ^(x + ix)dx#

しかし #int e ^((1 + i)x)dx = 1 /(1 + i)e ^((1 + i)x)=(1-i)/ 2 e ^ x e ^(ix)=#

#=(1-i)/ 2e ^ x(cos x + isinx)= 1 / 2e ^ x(cos x + sin x)+ i 1/2 e ^ x(sin x -cos x)#

そして最後に

#int e ^ x cos x dx = 1 / 2e ^ x(cosx + sinx)+ C#