Математический анализ Примеры

Вычислим интеграл интеграл cos(x)^2sin(x)^4 по x
Этап 1
Используем формулу половинного угла для записи в виде .
Этап 2
Упростим с помощью разложения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.2
Перепишем в виде степенного выражения.
Этап 3
Используем формулу половинного угла для записи в виде .
Этап 4
Пусть . Тогда , следовательно . Перепишем, используя и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1
Пусть . Найдем .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.1
Дифференцируем .
Этап 4.1.2
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.1.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.4
Умножим на .
Этап 4.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 5
Упростим путем перемножения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1.1
Умножим на .
Этап 5.1.2
Умножим на .
Этап 5.2
Упростим, используя свойство коммутативности.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.1
Перепишем в виде произведения.
Этап 5.2.2
Перепишем в виде произведения.
Этап 5.3
Развернем .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1
Перепишем степенное выражение в виде произведения.
Этап 5.3.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.5
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.6
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.7
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.8
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.9
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.10
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.11
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.12
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.13
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.14
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.15
Изменим порядок и .
Этап 5.3.16
Изменим порядок и .
Этап 5.3.17
Изменим порядок и .
Этап 5.3.18
Перенесем .
Этап 5.3.19
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.20
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.21
Перенесем .
Этап 5.3.22
Изменим порядок и .
Этап 5.3.23
Изменим порядок и .
Этап 5.3.24
Изменим порядок и .
Этап 5.3.25
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.26
Перенесем .
Этап 5.3.27
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.28
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.29
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.30
Перенесем .
Этап 5.3.31
Изменим порядок и .
Этап 5.3.32
Изменим порядок и .
Этап 5.3.33
Изменим порядок и .
Этап 5.3.34
Перенесем .
Этап 5.3.35
Перенесем .
Этап 5.3.36
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.37
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.38
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.39
Перенесем .
Этап 5.3.40
Изменим порядок и .
Этап 5.3.41
Изменим порядок и .
Этап 5.3.42
Изменим порядок и .
Этап 5.3.43
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.44
Перенесем .
Этап 5.3.45
Перенесем .
Этап 5.3.46
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.47
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.48
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.49
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.50
Перенесем .
Этап 5.3.51
Изменим порядок и .
Этап 5.3.52
Изменим порядок и .
Этап 5.3.53
Перенесем .
Этап 5.3.54
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.55
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.56
Перенесем .
Этап 5.3.57
Перенесем .
Этап 5.3.58
Изменим порядок и .
Этап 5.3.59
Изменим порядок и .
Этап 5.3.60
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.61
Перенесем .
Этап 5.3.62
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.63
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.64
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.65
Перенесем .
Этап 5.3.66
Перенесем .
Этап 5.3.67
Изменим порядок и .
Этап 5.3.68
Изменим порядок и .
Этап 5.3.69
Перенесем .
Этап 5.3.70
Перенесем .
Этап 5.3.71
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.72
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.73
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.74
Перенесем .
Этап 5.3.75
Перенесем .
Этап 5.3.76
Изменим порядок и .
Этап 5.3.77
Изменим порядок и .
Этап 5.3.78
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.79
Перенесем .
Этап 5.3.80
Перенесем .
Этап 5.3.81
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.82
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.83
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.84
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.85
Перенесем .
Этап 5.3.86
Перенесем .
Этап 5.3.87
Умножим на .
Этап 5.3.88
Умножим на .
Этап 5.3.89
Умножим на .
Этап 5.3.90
Умножим на .
Этап 5.3.91
Умножим на .
Этап 5.3.92
Умножим на .
Этап 5.3.93
Умножим на .
Этап 5.3.94
Умножим на .
Этап 5.3.95
Умножим на .
Этап 5.3.96
Объединим и .
Этап 5.3.97
Умножим на .
Этап 5.3.98
Объединим и .
Этап 5.3.99
Умножим на .
Этап 5.3.100
Объединим и .
Этап 5.3.101
Умножим на .
Этап 5.3.102
Умножим на .
Этап 5.3.103
Объединим и .
Этап 5.3.104
Умножим на .
Этап 5.3.105
Объединим и .
Этап 5.3.106
Объединим и .
Этап 5.3.107
Умножим на .
Этап 5.3.108
Умножим на .
Этап 5.3.109
Умножим на .
Этап 5.3.110
Умножим на .
Этап 5.3.111
Умножим на .
Этап 5.3.112
Умножим на .
Этап 5.3.113
Объединим и .
Этап 5.3.114
Умножим на .
Этап 5.3.115
Умножим на .
Этап 5.3.116
Объединим и .
Этап 5.3.117
Возведем в степень .
Этап 5.3.118
Возведем в степень .
Этап 5.3.119
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.3.120
Добавим и .
Этап 5.3.121
Вычтем из .
Этап 5.3.122
Объединим и .
Этап 5.3.123
Умножим на .
Этап 5.3.124
Умножим на .
Этап 5.3.125
Объединим и .
Этап 5.3.126
Умножим на .
Этап 5.3.127
Умножим на .
Этап 5.3.128
Умножим на .
Этап 5.3.129
Умножим на .
Этап 5.3.130
Умножим на .
Этап 5.3.131
Объединим и .
Этап 5.3.132
Объединим и .
Этап 5.3.133
Умножим на .
Этап 5.3.134
Объединим и .
Этап 5.3.135
Умножим на .
Этап 5.3.136
Объединим и .
Этап 5.3.137
Возведем в степень .
Этап 5.3.138
Возведем в степень .
Этап 5.3.139
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.3.140
Добавим и .
Этап 5.3.141
Умножим на .
Этап 5.3.142
Объединим и .
Этап 5.3.143
Объединим и .
Этап 5.3.144
Умножим на .
Этап 5.3.145
Объединим и .
Этап 5.3.146
Возведем в степень .
Этап 5.3.147
Возведем в степень .
Этап 5.3.148
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.3.149
Добавим и .
Этап 5.3.150
Объединим и .
Этап 5.3.151
Умножим на .
Этап 5.3.152
Умножим на .
Этап 5.3.153
Умножим на .
Этап 5.3.154
Объединим и .
Этап 5.3.155
Умножим на .
Этап 5.3.156
Умножим на .
Этап 5.3.157
Объединим и .
Этап 5.3.158
Возведем в степень .
Этап 5.3.159
Возведем в степень .
Этап 5.3.160
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.3.161
Добавим и .
Этап 5.3.162
Умножим на .
Этап 5.3.163
Умножим на .
Этап 5.3.164
Объединим и .
Этап 5.3.165
Возведем в степень .
Этап 5.3.166
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.3.167
Добавим и .
Этап 5.3.168
Вычтем из .
Этап 5.3.169
Объединим и .
Этап 5.3.170
Изменим порядок и .
Этап 5.3.171
Изменим порядок и .
Этап 5.3.172
Изменим порядок и .
Этап 5.3.173
Перенесем .
Этап 5.3.174
Перенесем .
Этап 5.3.175
Перенесем .
Этап 5.3.176
Изменим порядок и .
Этап 5.3.177
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.3.178
Вычтем из .
Этап 5.3.179
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.3.180
Добавим и .
Этап 5.4
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5.4.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 6
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 7
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 8
Вынесем за скобки.
Этап 9
Используя формулы Пифагора, запишем в виде .
Этап 10
Пусть . Тогда , следовательно . Перепишем, используя и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1
Пусть . Найдем .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.1
Дифференцируем .
Этап 10.1.2
Производная по равна .
Этап 10.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 11
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 12
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 13
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 14
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 15
Объединим и .
Этап 16
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 17
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 18
Используем формулу половинного угла для записи в виде .
Этап 19
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 20
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 20.1
Умножим на .
Этап 20.2
Умножим на .
Этап 21
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 22
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 23
Пусть . Тогда , следовательно . Перепишем, используя и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 23.1
Пусть . Найдем .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 23.1.1
Дифференцируем .
Этап 23.1.2
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 23.1.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 23.1.4
Умножим на .
Этап 23.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 24
Объединим и .
Этап 25
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 26
Интеграл по имеет вид .
Этап 27
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 28
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 29
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 30
Интеграл по имеет вид .
Этап 31
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 31.1
Упростим.
Этап 31.2
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 31.2.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 31.2.2
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 31.2.2.1
Умножим на .
Этап 31.2.2.2
Умножим на .
Этап 31.2.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 31.2.4
Перенесем влево от .
Этап 31.2.5
Добавим и .
Этап 32
Выполним обратную подстановку для каждой подставленной переменной интегрирования.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 32.1
Заменим все вхождения на .
Этап 32.2
Заменим все вхождения на .
Этап 32.3
Заменим все вхождения на .
Этап 32.4
Заменим все вхождения на .
Этап 33
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 33.1
Сократим выражение путем отбрасывания общих множителей.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 33.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 33.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 33.1.3
Сократим общий множитель.
Этап 33.1.4
Перепишем это выражение.
Этап 33.2
Умножим на .
Этап 33.3
Объединим и .
Этап 34
Изменим порядок членов.