حساب التفاضل والتكامل الأمثلة

$\int \sin^{4} (x) \cos^{3} (x) d x$

خطوة 1

أخرِج عامل $\cos^{2} (x)$ .

$\int \sin^{4} (x) (\cos^{2} (x) \cos (x)) d x$

خطوة 2

باستخدام متطابقة فيثاغورس، أعِد كتابة $\cos^{2} (x)$ بحيث تصبح $1 - \sin^{2} (x)$ .

$\int \sin^{4} (x) ((1 - \sin^{2} (x)) \cos (x)) d x$

خطوة 3

لنفترض أن $u = \sin (x)$ . إذن $d u = \cos (x) d x$ ، لذا $\frac{1}{\cos (x)} d u = d x$ . أعِد الكتابة باستخدام $u$ و $d$ $u$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.1

افترض أن $u = \sin (x)$ . أوجِد $\frac{d u}{d x}$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 3.1.1

أوجِد مشتقة $\sin (x)$ .

$\frac{d}{d x} [\sin (x)]$

خطوة 3.1.2

مشتق $\sin (x)$ بالنسبة إلى $x$ يساوي $\cos (x)$ .

$\cos (x)$

خطوة 3.2

أعِد كتابة المسألة باستخدام $u$ و $d u$ .

$\int u^{4} (1 - u^{2}) d u$

خطوة 4

اضرب $u^{4} (1 - u^{2})$ .

$\int u^{4} \cdot 1 + u^{4} (- u^{2}) d u$

خطوة 5

بسّط.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 5.1

اضرب $u^{4}$ في $1$ .

$\int u^{4} + u^{4} (- u^{2}) d u$

خطوة 5.2

اضرب $u^{4}$ في $u^{2}$ بجمع الأُسس.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 5.2.1

انقُل $u^{2}$ .

$\int u^{4} + u^{2} u^{4} \cdot - 1 d u$

خطوة 5.2.2

استخدِم قاعدة القوة $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ لتجميع الأُسس.

$\int u^{4} + u^{2 + 4} \cdot - 1 d u$

خطوة 5.2.3

أضف $2$ و $4$ .

$\int u^{4} + u^{6} \cdot - 1 d u$

خطوة 5.3

انقُل $- 1$ إلى يسار $u^{6}$ .

$\int u^{4} - 1 \cdot u^{6} d u$

خطوة 5.4

أعِد كتابة $- 1 u^{6}$ بالصيغة $- u^{6}$ .

$\int u^{4} - u^{6} d u$

خطوة 6

قسّم التكامل الواحد إلى عدة تكاملات.

$\int u^{4} d u + \int - u^{6} d u$

خطوة 7

وفقًا لقاعدة القوة، فإن تكامل $u^{4}$ بالنسبة إلى $u$ هو $\frac{1}{5} u^{5}$ .

$\frac{1}{5} u^{5} + C + \int - u^{6} d u$

خطوة 8

بما أن $- 1$ عدد ثابت بالنسبة إلى $u$ ، انقُل $- 1$ خارج التكامل.

$\frac{1}{5} u^{5} + C - \int u^{6} d u$

خطوة 9

وفقًا لقاعدة القوة، فإن تكامل $u^{6}$ بالنسبة إلى $u$ هو $\frac{1}{7} u^{7}$ .

$\frac{1}{5} u^{5} + C - (\frac{1}{7} u^{7} + C)$

خطوة 10

بسّط.

$\frac{1}{5} u^{5} - \frac{1}{7} u^{7} + C$

خطوة 11

استبدِل كافة حالات حدوث $u$ بـ $\sin (x)$ .

$\frac{1}{5} \sin^{5} (x) - \frac{1}{7} \sin^{7} (x) + C$