إدخال مسألة...
حساب التفاضل والتكامل الأمثلة
∫x2arcsin(x)dx
خطوة 1
أوجِد التكامل بالتجزئة باستخدام القاعدة ∫udv=uv-∫vdu، حيث u=arcsin(x) وdv=x2.
arcsin(x)(13x3)-∫13x31√1-x2dx
خطوة 2
خطوة 2.1
اجمع 13 وx3.
arcsin(x)x33-∫13x31√1-x2dx
خطوة 2.2
اجمع arcsin(x) وx33.
arcsin(x)x33-∫13x31√1-x2dx
arcsin(x)x33-∫13x31√1-x2dx
خطوة 3
بما أن 13 عدد ثابت بالنسبة إلى x، انقُل 13 خارج التكامل.
arcsin(x)x33-(13∫x31√1-x2dx)
خطوة 4
اجمع x3 و1√1-x2.
arcsin(x)x33-13∫x3√1-x2dx
خطوة 5
لنفترض أن x=sin(t)، حيث -π2≤t≤π2. إذن dx=cos(t)dt. لاحظ أنه نظرًا إلى أن -π2≤t≤π2، إذن تُعد cos(t) موجبة.
arcsin(x)x33-13∫sin3(t)√1-sin2(t)cos(t)dt
خطوة 6
خطوة 6.1
بسّط √1-sin2(t).
خطوة 6.1.1
طبّق متطابقة فيثاغورس.
arcsin(x)x33-13∫sin3(t)√cos2(t)cos(t)dt
خطوة 6.1.2
أخرِج الحدود من تحت الجذر، بافتراض أن الأعداد حقيقية موجبة.
arcsin(x)x33-13∫sin3(t)cos(t)cos(t)dt
arcsin(x)x33-13∫sin3(t)cos(t)cos(t)dt
خطوة 6.2
ألغِ العامل المشترك لـ cos(t).
خطوة 6.2.1
ألغِ العامل المشترك.
arcsin(x)x33-13∫sin3(t)cos(t)cos(t)dt
خطوة 6.2.2
أعِد كتابة العبارة.
arcsin(x)x33-13∫sin3(t)dt
arcsin(x)x33-13∫sin3(t)dt
arcsin(x)x33-13∫sin3(t)dt
خطوة 7
أخرِج عامل sin2(t).
arcsin(x)x33-13∫sin2(t)sin(t)dt
خطوة 8
باستخدام متطابقة فيثاغورس، أعِد كتابة sin2(t) بحيث تصبح 1-cos2(t).
arcsin(x)x33-13∫(1-cos2(t))sin(t)dt
خطوة 9
خطوة 9.1
افترض أن u=cos(t). أوجِد dudt.
خطوة 9.1.1
أوجِد مشتقة cos(t).
ddt[cos(t)]
خطوة 9.1.2
مشتق cos(t) بالنسبة إلى t يساوي -sin(t).
-sin(t)
-sin(t)
خطوة 9.2
أعِد كتابة المسألة باستخدام u وdu.
arcsin(x)x33-13∫-1+u2du
arcsin(x)x33-13∫-1+u2du
خطوة 10
قسّم التكامل الواحد إلى عدة تكاملات.
arcsin(x)x33-13(∫-1du+∫u2du)
خطوة 11
طبّق قاعدة الثابت.
arcsin(x)x33-13(-u+C+∫u2du)
خطوة 12
وفقًا لقاعدة القوة، فإن تكامل u2 بالنسبة إلى u هو 13u3.
arcsin(x)x33-13(-u+C+13u3+C)
خطوة 13
خطوة 13.1
بسّط.
13arcsin(x)x3-13(-u+13u3)+C
خطوة 13.2
بسّط.
خطوة 13.2.1
اجمع 13 وarcsin(x).
arcsin(x)3x3-13(-u+13u3)+C
خطوة 13.2.2
اجمع arcsin(x)3 وx3.
arcsin(x)x33-13(-u+13u3)+C
خطوة 13.2.3
لكتابة -13(-u+13u3) على هيئة كسر بقاسم مشترك، اضرب في 33.
arcsin(x)x33-13(-u+13u3)⋅33+C
خطوة 13.2.4
اجمع -13(-u+13u3) و33.
arcsin(x)x33+-13(-u+13u3)⋅33+C
خطوة 13.2.5
اجمع البسوط على القاسم المشترك.
arcsin(x)x3-13(-u+13u3)⋅33+C
خطوة 13.2.6
اجمع 13 وu3.
arcsin(x)x3-13(-u+u33)⋅33+C
خطوة 13.2.7
اضرب 3 في -1.
arcsin(x)x3-3(13)(-u+u33)3+C
خطوة 13.2.8
اجمع -3 و13.
arcsin(x)x3+-33(-u+u33)3+C
خطوة 13.2.9
احذِف العامل المشترك لـ -3 و3.
خطوة 13.2.9.1
أخرِج العامل 3 من -3.
arcsin(x)x3+3⋅-13(-u+u33)3+C
خطوة 13.2.9.2
ألغِ العوامل المشتركة.
خطوة 13.2.9.2.1
أخرِج العامل 3 من 3.
arcsin(x)x3+3⋅-13(1)(-u+u33)3+C
خطوة 13.2.9.2.2
ألغِ العامل المشترك.
arcsin(x)x3+3⋅-13⋅1(-u+u33)3+C
خطوة 13.2.9.2.3
أعِد كتابة العبارة.
arcsin(x)x3+-11(-u+u33)3+C
خطوة 13.2.9.2.4
اقسِم -1 على 1.
arcsin(x)x3-(-u+u33)3+C
arcsin(x)x3-(-u+u33)3+C
arcsin(x)x3-(-u+u33)3+C
arcsin(x)x3-(-u+u33)3+C
arcsin(x)x3-(-u+u33)3+C
خطوة 14
خطوة 14.1
استبدِل كافة حالات حدوث u بـ cos(t).
arcsin(x)x3-(-cos(t)+cos3(t)3)3+C
خطوة 14.2
استبدِل كافة حالات حدوث t بـ arcsin(x).
arcsin(x)x3-(-cos(arcsin(x))+cos3(arcsin(x))3)3+C
arcsin(x)x3-(-cos(arcsin(x))+cos3(arcsin(x))3)3+C
خطوة 15
خطوة 15.1
بسّط كل حد.
خطوة 15.1.1
ارسم مثلثًا في المستوى تقع رؤوسه عند النقطتين (√12-x2,x) و(√12-x2,0) ونقطة الأصل. ومن ثمَّ، arcsin(x) هي الزاوية المحصورة بين الاتجاه الموجب للمحور السيني الموجب والشعاع الذي يبدأ من نقطة الأصل ويمر عبر (√12-x2,x). إذن، cos(arcsin(x)) تساوي √1-x2.
arcsin(x)x3-(-√1-x2+cos3(arcsin(x))3)3+C
خطوة 15.1.2
أعِد كتابة 1 بالصيغة 12.
arcsin(x)x3-(-√12-x2+cos3(arcsin(x))3)3+C
خطوة 15.1.3
بما أن كلا الحدّين هما مربعان كاملان، حلّل إلى عوامل باستخدام قاعدة الفرق بين مربعين، a2-b2=(a+b)(a-b) حيث a=1 وb=x.
arcsin(x)x3-(-√(1+x)(1-x)+cos3(arcsin(x))3)3+C
arcsin(x)x3-(-√(1+x)(1-x)+cos3(arcsin(x))3)3+C
خطوة 15.2
طبّق خاصية التوزيع.
arcsin(x)x3--√(1+x)(1-x)-cos3(arcsin(x))33+C
خطوة 15.3
اضرب --√(1+x)(1-x).
خطوة 15.3.1
اضرب -1 في -1.
arcsin(x)x3+1√(1+x)(1-x)-cos3(arcsin(x))33+C
خطوة 15.3.2
اضرب √(1+x)(1-x) في 1.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-cos3(arcsin(x))33+C
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-cos3(arcsin(x))33+C
خطوة 15.4
بسّط بَسْط الكسر.
خطوة 15.4.1
ارسم مثلثًا في المستوى تقع رؤوسه عند النقطتين (√12-x2,x) و(√12-x2,0) ونقطة الأصل. ومن ثمَّ، arcsin(x) هي الزاوية المحصورة بين الاتجاه الموجب للمحور السيني الموجب والشعاع الذي يبدأ من نقطة الأصل ويمر عبر (√12-x2,x). إذن، cos(arcsin(x)) تساوي √1-x2.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√1-x2333+C
خطوة 15.4.2
أعِد كتابة 1 بالصيغة 12.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√12-x2333+C
خطوة 15.4.3
بما أن كلا الحدّين هما مربعان كاملان، حلّل إلى عوامل باستخدام قاعدة الفرق بين مربعين، a2-b2=(a+b)(a-b) حيث a=1 وb=x.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√(1+x)(1-x)333+C
خطوة 15.4.4
أعِد كتابة √(1+x)(1-x)3 بالصيغة √((1+x)(1-x))3.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√((1+x)(1-x))333+C
خطوة 15.4.5
طبّق قاعدة الضرب على (1+x)(1-x).
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√(1+x)3(1-x)333+C
خطوة 15.4.6
أعِد كتابة (1+x)3(1-x)3 بالصيغة ((1+x)(1-x))2((1+x)(1-x)).
خطوة 15.4.6.1
أخرِج عامل (1+x)2.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√(1+x)2(1+x)(1-x)333+C
خطوة 15.4.6.2
أخرِج عامل (1-x)2.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√(1+x)2(1+x)((1-x)2(1-x))33+C
خطوة 15.4.6.3
انقُل 1+x.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√(1+x)2(1-x)2(1+x)(1-x)33+C
خطوة 15.4.6.4
أعِد كتابة (1+x)2(1-x)2 بالصيغة ((1+x)(1-x))2.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√((1+x)(1-x))2(1+x)(1-x)33+C
خطوة 15.4.6.5
أضف الأقواس.
خطوة 15.4.7
أخرِج الحدود من تحت الجذر.
خطوة 15.4.8
وسّع باستخدام طريقة "الأول، الخارجي، الداخلي، الأخير".
خطوة 15.4.8.1
طبّق خاصية التوزيع.
خطوة 15.4.8.2
طبّق خاصية التوزيع.
خطوة 15.4.8.3
طبّق خاصية التوزيع.
خطوة 15.4.9
بسّط ووحّد الحدود المتشابهة.
خطوة 15.4.9.1
بسّط كل حد.
خطوة 15.4.9.1.1
اضرب في .
خطوة 15.4.9.1.2
اضرب في .
خطوة 15.4.9.1.3
اضرب في .
خطوة 15.4.9.1.4
أعِد الكتابة باستخدام خاصية الإبدال لعملية الضرب.
خطوة 15.4.9.1.5
اضرب في بجمع الأُسس.
خطوة 15.4.9.1.5.1
انقُل .
خطوة 15.4.9.1.5.2
اضرب في .
خطوة 15.4.9.2
أضف و.
خطوة 15.4.9.3
أضف و.
خطوة 15.4.10
طبّق خاصية التوزيع.
خطوة 15.4.11
اضرب في .
خطوة 15.4.12
أخرِج العامل من .
خطوة 15.4.12.1
اضرب في .
خطوة 15.4.12.2
أخرِج العامل من .
خطوة 15.4.12.3
أخرِج العامل من .
خطوة 15.4.13
أعِد كتابة بالصيغة .
خطوة 15.4.14
بما أن كلا الحدّين هما مربعان كاملان، حلّل إلى عوامل باستخدام قاعدة الفرق بين مربعين، حيث و.
خطوة 15.5
لكتابة على هيئة كسر بقاسم مشترك، اضرب في .
خطوة 15.6
اجمع و.
خطوة 15.7
اجمع البسوط على القاسم المشترك.
خطوة 15.8
بسّط بَسْط الكسر.
خطوة 15.8.1
أخرِج العامل من .
خطوة 15.8.1.1
أخرِج العامل من .
خطوة 15.8.1.2
أخرِج العامل من .
خطوة 15.8.1.3
أخرِج العامل من .
خطوة 15.8.2
طبّق خاصية التوزيع.
خطوة 15.8.3
اضرب في .
خطوة 15.8.4
أعِد كتابة بالصيغة .
خطوة 15.8.5
وسّع باستخدام طريقة "الأول، الخارجي، الداخلي، الأخير".
خطوة 15.8.5.1
طبّق خاصية التوزيع.
خطوة 15.8.5.2
طبّق خاصية التوزيع.
خطوة 15.8.5.3
طبّق خاصية التوزيع.
خطوة 15.8.6
بسّط ووحّد الحدود المتشابهة.
خطوة 15.8.6.1
بسّط كل حد.
خطوة 15.8.6.1.1
اضرب في .
خطوة 15.8.6.1.2
اضرب .
خطوة 15.8.6.1.2.1
اضرب في .
خطوة 15.8.6.1.2.2
اضرب في .
خطوة 15.8.6.1.3
اضرب في .
خطوة 15.8.6.1.4
أعِد الكتابة باستخدام خاصية الإبدال لعملية الضرب.
خطوة 15.8.6.1.5
اضرب في بجمع الأُسس.
خطوة 15.8.6.1.5.1
انقُل .
خطوة 15.8.6.1.5.2
اضرب في .
خطوة 15.8.6.1.6
اضرب في .
خطوة 15.8.6.1.7
اضرب في .
خطوة 15.8.6.2
اطرح من .
خطوة 15.8.6.3
أضف و.
خطوة 15.8.7
اطرح من .
خطوة 16
أعِد ترتيب الحدود.