حساب التفاضل والتكامل الأمثلة

$\int (3 x^{2} - 1) \cos (2 x) d x$

خطوة 1

أوجِد التكامل بالتجزئة باستخدام القاعدة $\int u d v = u v - \int v d u$ ، حيث $u = 3 x^{2} - 1$ و $d v = \cos (2 x)$ .

$(3 x^{2} - 1) (\frac{1}{2} \sin (2 x)) - \int \frac{1}{2} \sin (2 x) (6 x) d x$

خطوة 2

بسّط.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.1

اجمع $\frac{1}{2}$ و $\sin (2 x)$ .

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - \int \frac{1}{2} \sin (2 x) (6 x) d x$

خطوة 2.2

اجمع $\frac{1}{2}$ و $\sin (2 x)$ .

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - \int \frac{\sin (2 x)}{2} (6 x) d x$

خطوة 2.3

اجمع $6$ و $\frac{\sin (2 x)}{2}$ .

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - \int \frac{6 \sin (2 x)}{2} x d x$

خطوة 2.4

اجمع $\frac{6 \sin (2 x)}{2}$ و $x$ .

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - \int \frac{6 \sin (2 x) x}{2} d x$

خطوة 2.5

احذِف العامل المشترك لـ $6$ و $2$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.5.1

أخرِج العامل $2$ من $6 \sin (2 x) x$ .

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - \int \frac{2 (3 \sin (2 x) x)}{2} d x$

خطوة 2.5.2

ألغِ العوامل المشتركة.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 2.5.2.1

أخرِج العامل $2$ من $2$ .

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - \int \frac{2 (3 \sin (2 x) x)}{2 (1)} d x$

خطوة 2.5.2.2

ألغِ العامل المشترك.

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - \int \frac{2 (3 \sin (2 x) x)}{2 \cdot 1} d x$

خطوة 2.5.2.3

أعِد كتابة العبارة.

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - \int \frac{3 \sin (2 x) x}{1} d x$

خطوة 2.5.2.4

اقسِم $3 \sin (2 x) x$ على $1$ .

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - \int 3 \sin (2 x) x d x$

خطوة 3

بما أن $3$ عدد ثابت بالنسبة إلى $x$ ، انقُل $3$ خارج التكامل.

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - (3 \int \sin (2 x) x d x)$

خطوة 4

اضرب $3$ في $- 1$ .

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - 3 \int \sin (2 x) x d x$

خطوة 5

أوجِد التكامل بالتجزئة باستخدام القاعدة $\int u d v = u v - \int v d u$ ، حيث $u = x$ و $d v = \sin (2 x)$ .

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - 3 (x (- \frac{1}{2} \cos (2 x)) - \int - \frac{1}{2} \cos (2 x) d x)$

خطوة 6

بسّط.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 6.1

اجمع $\cos (2 x)$ و $\frac{1}{2}$ .

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - 3 (x (- \frac{\cos (2 x)}{2}) - \int - \frac{1}{2} \cos (2 x) d x)$

خطوة 6.2

اجمع $x$ و $\frac{\cos (2 x)}{2}$ .

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - 3 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} - \int - \frac{1}{2} \cos (2 x) d x)$

خطوة 6.3

اجمع $\cos (2 x)$ و $\frac{1}{2}$ .

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - 3 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} - \int - \frac{\cos (2 x)}{2} d x)$

خطوة 7

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

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - 3 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} - - \int \frac{\cos (2 x)}{2} d x)$

خطوة 8

بسّط.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 8.1

اضرب $- 1$ في $- 1$ .

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - 3 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + 1 \int \frac{\cos (2 x)}{2} d x)$

خطوة 8.2

اضرب $\int \frac{\cos (2 x)}{2} d x$ في $1$ .

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - 3 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \int \frac{\cos (2 x)}{2} d x)$

خطوة 9

بما أن $\frac{1}{2}$ عدد ثابت بالنسبة إلى $x$ ، انقُل $\frac{1}{2}$ خارج التكامل.

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - 3 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{1}{2} \int \cos (2 x) d x)$

خطوة 10

لنفترض أن $u = 2 x$ . إذن $d u = 2 d x$ ، لذا $\frac{1}{2} d u = d x$ . أعِد الكتابة باستخدام $u$ و $d$ $u$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 10.1

افترض أن $u = 2 x$ . أوجِد $\frac{d u}{d x}$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 10.1.1

أوجِد مشتقة $2 x$ .

$\frac{d}{d x} [2 x]$

خطوة 10.1.2

بما أن $2$ عدد ثابت بالنسبة إلى $x$ ، إذن مشتق $2 x$ بالنسبة إلى $x$ يساوي $2 \frac{d}{d x} [x]$ .

$2 \frac{d}{d x} [x]$

خطوة 10.1.3

أوجِد المشتقة باستخدام قاعدة القوة التي تنص على أن $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ هو $n x^{n - 1}$ حيث $n = 1$ .

$2 \cdot 1$

خطوة 10.1.4

اضرب $2$ في $1$ .

$2$

خطوة 10.2

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

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - 3 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{1}{2} \int \cos (u) \frac{1}{2} d u)$

خطوة 11

اجمع $\cos (u)$ و $\frac{1}{2}$ .

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - 3 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{1}{2} \int \frac{\cos (u)}{2} d u)$

خطوة 12

بما أن $\frac{1}{2}$ عدد ثابت بالنسبة إلى $u$ ، انقُل $\frac{1}{2}$ خارج التكامل.

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - 3 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{1}{2} (\frac{1}{2} \int \cos (u) d u))$

خطوة 13

بسّط.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 13.1

اضرب $\frac{1}{2}$ في $\frac{1}{2}$ .

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - 3 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{1}{2 \cdot 2} \int \cos (u) d u)$

خطوة 13.2

اضرب $2$ في $2$ .

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - 3 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{1}{4} \int \cos (u) d u)$

خطوة 14

تكامل $\cos (u)$ بالنسبة إلى $u$ هو $\sin (u)$ .

$(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - 3 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{1}{4} (\sin (u) + C))$

خطوة 15

بسّط.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 15.1

أعِد كتابة $(3 x^{2} - 1) \frac{\sin (2 x)}{2} - 3 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{1}{4} (\sin (u) + C))$ بالصيغة $\frac{x^{2} (3 \sin (2 x))}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} - 3 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{1}{4} \sin (u)) + C$ .

$\frac{x^{2} (3 \sin (2 x))}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} - 3 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{1}{4} \sin (u)) + C$

خطوة 15.2

بسّط.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 15.2.1

اجمع $\frac{1}{4}$ و $\sin (u)$ .

$\frac{x^{2} (3 \sin (2 x))}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} - 3 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{\sin (u)}{4}) + C$

خطوة 15.2.2

لكتابة $- 3 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{\sin (u)}{4})$ على هيئة كسر بقاسم مشترك، اضرب في $\frac{2}{2}$ .

$\frac{x^{2} (3 \sin (2 x))}{2} - 3 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{\sin (u)}{4}) \cdot \frac{2}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 15.2.3

اجمع $- 3 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{\sin (u)}{4})$ و $\frac{2}{2}$ .

$\frac{x^{2} (3 \sin (2 x))}{2} + \frac{- 3 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{\sin (u)}{4}) \cdot 2}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 15.2.4

اجمع البسوط على القاسم المشترك.

$\frac{x^{2} (3 \sin (2 x)) - 3 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{\sin (u)}{4}) \cdot 2}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 15.2.5

اضرب $2$ في $- 3$ .

$\frac{x^{2} (3 \sin (2 x)) - 6 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{\sin (u)}{4})}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 16

استبدِل كافة حالات حدوث $u$ بـ $2 x$ .

$\frac{x^{2} (3 \sin (2 x)) - 6 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{\sin (2 x)}{4})}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17

بسّط.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 17.1

بسّط بَسْط الكسر.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 17.1.1

أخرِج العامل $3$ من $x^{2} (3 \sin (2 x)) - 6 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{\sin (2 x)}{4})$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 17.1.1.1

أخرِج العامل $3$ من $x^{2} (3 \sin (2 x))$ .

$\frac{3 (x^{2} (\sin (2 x))) - 6 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{\sin (2 x)}{4})}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.1.1.2

أخرِج العامل $3$ من $- 6 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{\sin (2 x)}{4})$ .

$\frac{3 (x^{2} (\sin (2 x))) + 3 (- 2 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{\sin (2 x)}{4}))}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.1.1.3

أخرِج العامل $3$ من $3 (x^{2} (\sin (2 x))) + 3 (- 2 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{\sin (2 x)}{4}))$ .

$\frac{3 (x^{2} (\sin (2 x)) - 2 (- \frac{x \cos (2 x)}{2} + \frac{\sin (2 x)}{4}))}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.1.2

طبّق خاصية التوزيع.

$\frac{3 (x^{2} (\sin (2 x)) - 2 (- \frac{x \cos (2 x)}{2}) - 2 \frac{\sin (2 x)}{4})}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.1.3

ألغِ العامل المشترك لـ $2$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 17.1.3.1

انقُل السالب الرئيسي في $- \frac{x \cos (2 x)}{2}$ إلى بسط الكسر.

$\frac{3 (x^{2} (\sin (2 x)) - 2 \frac{- x \cos (2 x)}{2} - 2 \frac{\sin (2 x)}{4})}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.1.3.2

أخرِج العامل $2$ من $- 2$ .

$\frac{3 (x^{2} (\sin (2 x)) + 2 (- 1) \frac{- x \cos (2 x)}{2} - 2 \frac{\sin (2 x)}{4})}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.1.3.3

ألغِ العامل المشترك.

$\frac{3 (x^{2} (\sin (2 x)) + 2 \cdot - 1 \frac{- x \cos (2 x)}{2} - 2 \frac{\sin (2 x)}{4})}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.1.3.4

أعِد كتابة العبارة.

$\frac{3 (x^{2} (\sin (2 x)) - 1 (- x \cos (2 x)) - 2 \frac{\sin (2 x)}{4})}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.1.4

اضرب $- 1$ في $- 1$ .

$\frac{3 (x^{2} (\sin (2 x)) + 1 (x \cos (2 x)) - 2 \frac{\sin (2 x)}{4})}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.1.5

اضرب $x$ في $1$ .

$\frac{3 (x^{2} (\sin (2 x)) + x \cos (2 x) - 2 \frac{\sin (2 x)}{4})}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.1.6

ألغِ العامل المشترك لـ $2$ .

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 17.1.6.1

أخرِج العامل $2$ من $- 2$ .

$\frac{3 (x^{2} (\sin (2 x)) + x \cos (2 x) + 2 (- 1) \frac{\sin (2 x)}{4})}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.1.6.2

أخرِج العامل $2$ من $4$ .

$\frac{3 (x^{2} (\sin (2 x)) + x \cos (2 x) + 2 \cdot - 1 \frac{\sin (2 x)}{2 \cdot 2})}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.1.6.3

ألغِ العامل المشترك.

$\frac{3 (x^{2} (\sin (2 x)) + x \cos (2 x) + 2 \cdot - 1 \frac{\sin (2 x)}{2 \cdot 2})}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.1.6.4

أعِد كتابة العبارة.

$\frac{3 (x^{2} (\sin (2 x)) + x \cos (2 x) - 1 \frac{\sin (2 x)}{2})}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.1.7

أعِد كتابة $- 1 \frac{\sin (2 x)}{2}$ بالصيغة $- \frac{\sin (2 x)}{2}$ .

$\frac{3 (x^{2} (\sin (2 x)) + x \cos (2 x) - \frac{\sin (2 x)}{2})}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.1.8

لكتابة $x^{2} (\sin (2 x))$ على هيئة كسر بقاسم مشترك، اضرب في $\frac{2}{2}$ .

$\frac{3 (x \cos (2 x) + x^{2} (\sin (2 x)) \cdot \frac{2}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2})}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.1.9

اجمع $x^{2} (\sin (2 x))$ و $\frac{2}{2}$ .

$\frac{3 (x \cos (2 x) + \frac{x^{2} (\sin (2 x)) \cdot 2}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2})}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.1.10

اجمع البسوط على القاسم المشترك.

$\frac{3 (x \cos (2 x) + \frac{x^{2} (\sin (2 x)) \cdot 2 - \sin (2 x)}{2})}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.1.11

لكتابة $x \cos (2 x)$ على هيئة كسر بقاسم مشترك، اضرب في $\frac{2}{2}$ .

$\frac{3 (x \cos (2 x) \cdot \frac{2}{2} + \frac{x^{2} (\sin (2 x)) \cdot 2 - \sin (2 x)}{2})}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.1.12

اجمع $x \cos (2 x)$ و $\frac{2}{2}$ .

$\frac{3 (\frac{x \cos (2 x) \cdot 2}{2} + \frac{x^{2} (\sin (2 x)) \cdot 2 - \sin (2 x)}{2})}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.1.13

اجمع البسوط على القاسم المشترك.

$\frac{3 \frac{x \cos (2 x) \cdot 2 + x^{2} (\sin (2 x)) \cdot 2 - \sin (2 x)}{2}}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.1.14

أعِد كتابة $\frac{x \cos (2 x) \cdot 2 + x^{2} (\sin (2 x)) \cdot 2 - \sin (2 x)}{2}$ بصيغة محلّلة إلى عوامل.

انقر لعرض المزيد من الخطوات...

خطوة 17.1.14.1

انقُل $2$ إلى يسار $x \cos (2 x)$ .

$\frac{3 \frac{2 \cdot (x \cos (2 x)) + x^{2} (\sin (2 x)) \cdot 2 - \sin (2 x)}{2}}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.1.14.2

انقُل $2$ إلى يسار $x^{2} (\sin (2 x))$ .

$\frac{3 \frac{2 x \cos (2 x) + 2 x^{2} \sin (2 x) - \sin (2 x)}{2}}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.2

اجمع $3$ و $\frac{2 x \cos (2 x) + 2 x^{2} \sin (2 x) - \sin (2 x)}{2}$ .

$\frac{\frac{3 (2 x \cos (2 x) + 2 x^{2} \sin (2 x) - \sin (2 x))}{2}}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.3

اضرب بسط الكسر في مقلوب القاسم.

$\frac{3 (2 x \cos (2 x) + 2 x^{2} \sin (2 x) - \sin (2 x))}{2} \cdot \frac{1}{2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.4

اجمع.

$\frac{3 (2 x \cos (2 x) + 2 x^{2} \sin (2 x) - \sin (2 x)) \cdot 1}{2 \cdot 2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.5

اضرب $3$ في $1$ .

$\frac{3 (2 x \cos (2 x) + 2 x^{2} \sin (2 x) - \sin (2 x))}{2 \cdot 2} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.6

اضرب $2$ في $2$ .

$\frac{3 (2 x \cos (2 x) + 2 x^{2} \sin (2 x) - \sin (2 x))}{4} - \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

خطوة 17.7

أعِد ترتيب الحدود.

$\frac{3}{4} (2 x \cos (2 x) + 2 x^{2} \sin (2 x) - \sin (2 x)) - \frac{1}{2} \sin (2 x) + C$