¿Cómo encuentro la integral int (x * cos (5x)) dx?

¿Cómo encuentro la integral int (x * cos (5x)) dx?
Anonim

Tendremos en cuenta la fórmula de integración por partes, que es:

#int u dv = uv - int v du #

Para encontrar esta integral con éxito le dejaremos #u = x #y #dv = cos 5x dx #. Por lo tanto, #du = dx # y #v = 1/5 sin 5x #. (# v # Se puede encontrar usando un rápido # u #-sustitución)

La razón por la que elegí #X# por el valor de # u # Es porque sé que más adelante acabaré integrando. # v # multiplicado por # u #derivado de. Desde la derivada de # u # es solo #1#, y como la integración de una función trigonométrica por sí misma no la hace más compleja, hemos eliminado la #X# Desde el integrand y solo hay que preocuparse por el seno ahora.

Entonces, al conectarnos con la fórmula del IBP, obtenemos:

#int xcos5x dx = (x sin5x) / 5 - int 1/5 sin 5x dx #

Tirando de la #1/5# Del integrand nos da:

#int xcos5x dx = (x sin5x) / 5 - 1/5 int sin 5x dx #

Integrar el seno solo tomará un # u #-sustitución. Ya que hemos usado # u # Para la fórmula del IBP usaré la letra. # q # en lugar:

#q = 5x #

#dq = 5 dx #

Conseguir un # 5 dx # Dentro del integrando multiplicaré la integral por otra. #1/5#:

#int xcos5x dx = (x sin5x) / 5 - 1/25 int 5sin 5x dx #

Y, reemplazando todo en términos de # q #:

#int xcos5x dx = (x sin5x) / 5 - 1/25 int sinq * dq #

Sabemos que la integral de #pecado# es # -cos #, así podemos terminar esta integral fácilmente. Recuerda la constante de integración:

#int xcos5x dx = (x sin5x) / 5 + 1/25 cos q + C #

Ahora simplemente sustituiremos # q #:

#int xcos5x dx = (x sin5x) / 5 + (cos 5x) / 25 + C #

Y ahí está nuestra integral.