¿Cómo integro esto?

¿Cómo integro esto?
Anonim

Responder:

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

Explicación:

Queremos resolver

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

Probemos el problema más general.

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

Donde buscamos la solución.

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

El truco es utilizar la integración por partes dos veces.

# intudv = uv-intvdu #

Dejar # u = e ^ (ax) # y # dv = cos (bx) dx #

Entonces # du = ae ^ (ax) dx # y # v = 1 / bsin (bx) #

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

Aplicar integración por partes al resto integral.

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

Dejar # u = e ^ (ax) # y # dv = sin (bx) dx #

Entonces # du = ae ^ (ax) dx # y # 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 #

Sustituye esto en la integral original y resuelve para # I_1 #, Es un poco largo, pero lo llevamos paso a paso.

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

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

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

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

Para tu problema # a = ln (2) # y # b = 3 #

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

Esperemos que no haya muchos errores.

Vea la respuesta a continuación: resolvimos el uso de elementos discretos en lugar de una formulación general y no simplificamos el resultado final de la siguiente manera: