これをどのように統合しますか?

これをどのように統合しますか?
Anonim

回答:

#I =(e ^(ln(2)x)(3sin(3x)+ ln(2)cos(3x)))/((ln(2))^ 2 + 3 ^ 2)+ C#

説明:

解決したい

#I = int2 ^ xcos(3x)dx = inte ^(ln(2)x)cos(3x)dx#

より一般的な問題を試してみましょう

#I_1 = inte ^(ax)cos(bx)dx#

解決策を探すところ

#I_1 =(e ^(ax)(bsin(bx)+ acos(bx)))/(a ^ 2 + b ^ 2)+ C#

トリックは部品による統合を二度使うことです

#intudv = uv-intvdu#

みましょう #u = e ^(ax)# そして #dv = cos(bx)dx#

それから #du = ae ^(ax)dx# そして #v = 1 / bsin(bx)#

#I_1 = 1 / ^(ax)sin(bx)-a / binte ^(ax)sin(bx)dx#

残りの積分に部分積分を適用する

#I_2 = a / binte ^(ax)sin(bx)dx#

みましょう #u = e ^(ax)# そして #dv = sin(bx)dx#

それから #du = ae ^(ax)dx# そして #v = -1 / bcos(bx)#

#I_2 = a / b(-1 / be ^(ax)cos(bx)+ a / binte ^(ax)cos(bx)dx)#

#= - a / b ^ 2e ^(ax)cos(bx)+ a ^ 2 / b ^ 2inte ^(ax)cos(bx)dx#

#= - a / b ^ 2e ^(ax)cos(bx)+ a ^ 2 / b ^ 2I_1#

これを元の積分に置き換えて解きます。 #I_1#, それは少し長いですが、私たちは一歩一歩それを取ります

#I_1 = 1 / be ^(ax)sin(bx) - ( - a / b ^ 2e ^(ax)cos(bx)+ a ^ 2 / b ^ 2I_1)#

#I_1 = 1 / ^(ax)sin(bx)+ a / b ^ 2e ^(ax)cos(bx)-a ^ 2 / b ^ 2I_1#

#I_1 + a ^ 2 / b ^ 2I_1 = 1 / be ^(ax)sin(bx)+ a / b ^ 2e ^(ax)cos(bx)+ C#

#(a ^ 2 + b ^ 2)/ b ^ 2I_1 = 1 / be ^(ax)sin(bx)+ a / b ^ 2e ^(ax)cos(bx)+ C#

#I_1 = b ^ 2 /(a ^ 2 + b ^ 2)(1 / be ^(ax)sin(bx)+ a / b ^ 2e ^(ax)cos(bx))+ C#

#I_1 = 1 /(a ^ 2 + b ^ 2)(^(ax)sin(bx)+ ae ^(ax)cos(bx))+ C#

#I_1 =(e ^(ax)(bsin(bx)+ acos(bx)))/(a ^ 2 + b ^ 2)+ C#

あなたの問題のために #a = ln(2)# そして #b = 3#

#I =(e ^(ln(2)x)(3sin(3x)+ ln(2)cos(3x)))/((ln(2))^ 2 + 9)+ C#

うまくいけば、多くの間違いがない

以下の答えを参照してください。一般的な定式化の代わりに離散要素を使用して解決しましたが、次のように最終結果を単純化することはしませんでした。