手伝ってくれませんか? int_0 ^(pi / 2)(e ^(2x)* sinx)dx

手伝ってくれませんか? int_0 ^(pi / 2)(e ^(2x)* sinx)dx
Anonim

回答:

#=(2e ^π+ 1)/ 5#

説明:

これには、次のように部品ごとに統合する必要があります。制限は最後まで省略されます

#int(e ^(2x)sinx)dx#

#色(赤)(I = intu(dv)/(dx)dx)= uv-intv(du)/(dv)dx#

#u = e ^(2x)=> du = 2e ^(2x)dx#

#(dv)/(dx)= sinx => v = -cosx#

#色(赤)(I)= - e ^(2x)cosx + int2e ^(2x)cosxdx#

2番目の積分も部分によって行われます

#u = 2e ^(2x)=> du = 4e ^(2x)dx#

#(dv)/(dx)= cosx => v = sinx#

#色(赤)(I)= - e ^(2x)cosx + 2e ^(2x)sinx-int4e ^(2x)sinxdx#

#色(赤)(I)= - e ^(2x)cosx + 2e ^(2x)sinx-4色(赤)(I)#

5I = e ^(2x)(2sinx-cosx)#

#I =(e ^(2x)(2sinx-cosx))/ 5#

今限界を置く

#I = (e ^(2x)(2sinx-cosx))/ 5 _0 ^(pi / 2)#

#=(e ^ pi((2sin(pi / 2)-cos(pi / 2)))/ 5) - (e ^(0)(sin0-cos0)/ 5)#

#1 / 5e ^ pi 2-0 +1 / 5 -0 + 1#

#=(2e ^π+ 1)/ 5#

回答:

#{2e ^ pi + 1} / 5#

説明:

すでに提供された答えは完璧ですが、もう少し高度なアプローチを使用して同じ答えにたどり着くためのより簡単な方法、つまり複素数による方法を指摘したいと思いました。

有名な関係から始める

#e ^ {ix} = cos(x)+ i sin(x)#

どこで #i = sqrt {-1}#そしてこれはそれが

#sin(x)= Im(e ^ {ix})は、e ^ {2x} sin(x)= Im(e ^ {(2 + i} x))#を意味します。

どこで #Im# 虚数部を示します。

そう

#int_0 ^ {pi / 2} e ^ {2x} sin(x)dx = Im(int_0 ^ {pi / 2} e ^ {(2 + i)x} dx)#

#= Im(e ^ {(2 + i)x} / {2 + i} | _0 ^ {pi / 2})= Im({e ^ pi e ^ {ipi / 2} -1} / {2+私})#

#= Im({ie ^ pi -1} / {2 + i}倍{2-i} / {2-i})= 1/5 Im(( - 1 + ie ^ pi)(2-i)) #

#= 1/5(( - 1)×(-1)+ e ^ pi×2)= {2e ^ pi + 1} / 5#