Calcul infinitésimal Exemples

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

Étape 1

Remettez dans l’ordre $e^{2 x}$ et $\sin (2 x)$ .

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

Étape 2

Intégrez par parties en utilisant la formule $\int u d v = u v - \int v d u$ , où $u = \sin (2 x)$ et $d v = e^{2 x}$ .

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

Étape 3

Comme $\frac{1}{2} \cdot 2$ est constant par rapport à $x$ , placez $\frac{1}{2} \cdot 2$ en dehors de l’intégrale.

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

Étape 4

Associez les fractions.

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Étape 4.1

Associez $\frac{1}{2}$ et $e^{2 x}$ .

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

Étape 4.2

Associez $\sin (2 x)$ et $\frac{e^{2 x}}{2}$ .

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

Étape 4.3

Associez $\frac{1}{2}$ et $2$ .

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

Étape 4.4

Remettez dans l’ordre $e^{2 x}$ et $\cos (2 x)$ .

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

Étape 5

Intégrez par parties en utilisant la formule $\int u d v = u v - \int v d u$ , où $u = \cos (2 x)$ et $d v = e^{2 x}$ .

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

Étape 6

Comme $\frac{1}{2} \cdot - 2$ est constant par rapport à $x$ , placez $\frac{1}{2} \cdot - 2$ en dehors de l’intégrale.

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

Étape 7

Simplifiez les termes.

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Étape 7.1

Associez $\frac{1}{2}$ et $e^{2 x}$ .

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

Étape 7.2

Associez $\cos (2 x)$ et $\frac{e^{2 x}}{2}$ .

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

Étape 7.3

Associez $\frac{1}{2}$ et $- 2$ .

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

Étape 7.4

Appliquez la propriété distributive.

$\frac{\sin (2 x) e^{2 x}}{2} - \frac{2}{2} \cdot \frac{\cos (2 x) e^{2 x}}{2} - \frac{2}{2} (- (\frac{- 2}{2} \int e^{2 x} (\sin (2 x)) d x))$

Étape 7.5

Multipliez $\frac{\cos (2 x) e^{2 x}}{2}$ par $\frac{2}{2}$ .

$\frac{\sin (2 x) e^{2 x}}{2} - \frac{\cos (2 x) e^{2 x} \cdot 2}{2 \cdot 2} - \frac{2}{2} (- (\frac{- 2}{2} \int e^{2 x} (\sin (2 x)) d x))$

Étape 7.6

Multipliez.

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Étape 7.6.1

Multipliez $2$ par $2$ .

$\frac{\sin (2 x) e^{2 x}}{2} - \frac{\cos (2 x) e^{2 x} \cdot 2}{4} - \frac{2}{2} (- (\frac{- 2}{2} \int e^{2 x} (\sin (2 x)) d x))$

Étape 7.6.2

Multipliez $- 1$ par $- 1$ .

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

Étape 7.6.3

Multipliez $\frac{2}{2}$ par $1$ .

$\frac{\sin (2 x) e^{2 x}}{2} - \frac{\cos (2 x) e^{2 x} \cdot 2}{4} + \frac{2}{2} (\frac{- 2}{2} \int e^{2 x} (\sin (2 x)) d x)$

Étape 7.7

Multipliez $\frac{- 2}{2}$ par $\frac{2}{2}$ .

$\frac{\sin (2 x) e^{2 x}}{2} - \frac{\cos (2 x) e^{2 x} \cdot 2}{4} + \frac{- 2 \cdot 2}{2 \cdot 2} \int e^{2 x} (\sin (2 x)) d x$

Étape 7.8

Multipliez.

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Étape 7.8.1

Multipliez $- 2$ par $2$ .

$\frac{\sin (2 x) e^{2 x}}{2} - \frac{\cos (2 x) e^{2 x} \cdot 2}{4} + \frac{- 4}{2 \cdot 2} \int e^{2 x} (\sin (2 x)) d x$

Étape 7.8.2

Multipliez $2$ par $2$ .

$\frac{\sin (2 x) e^{2 x}}{2} - \frac{\cos (2 x) e^{2 x} \cdot 2}{4} + \frac{- 4}{4} \int e^{2 x} (\sin (2 x)) d x$

Étape 8

En résolvant $\int e^{2 x} \sin (2 x) d x$ , nous trouvons que $\int e^{2 x} \sin (2 x) d x$ = $\frac{\frac{\sin (2 x) e^{2 x}}{2} - \frac{\cos (2 x) e^{2 x} \cdot 2}{4}}{\frac{8}{4}}$ .

$\frac{\frac{\sin (2 x) e^{2 x}}{2} - \frac{\cos (2 x) e^{2 x} \cdot 2}{4}}{\frac{8}{4}} + C$

Étape 9

Simplifiez la réponse.

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Étape 9.1

Simplifiez

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Étape 9.1.1

Déplacez $2$ à gauche de $\cos (2 x) e^{2 x}$ .

$\frac{\frac{\sin (2 x) e^{2 x}}{2} - \frac{2 \cdot (\cos (2 x) e^{2 x})}{4}}{\frac{8}{4}} + C$

Étape 9.1.2

Annulez le facteur commun à $2$ et $4$ .

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Étape 9.1.2.1

Factorisez $2$ à partir de $2 \cos (2 x) e^{2 x}$ .

$\frac{\frac{\sin (2 x) e^{2 x}}{2} - \frac{2 (\cos (2 x) e^{2 x})}{4}}{\frac{8}{4}} + C$

Étape 9.1.2.2

Annulez les facteurs communs.

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Étape 9.1.2.2.1

Factorisez $2$ à partir de $4$ .

$\frac{\frac{\sin (2 x) e^{2 x}}{2} - \frac{2 (\cos (2 x) e^{2 x})}{2 \cdot 2}}{\frac{8}{4}} + C$

Étape 9.1.2.2.2

Annulez le facteur commun.

$\frac{\frac{\sin (2 x) e^{2 x}}{2} - \frac{2 (\cos (2 x) e^{2 x})}{2 \cdot 2}}{\frac{8}{4}} + C$

Étape 9.1.2.2.3

Réécrivez l’expression.

$\frac{\frac{\sin (2 x) e^{2 x}}{2} - \frac{\cos (2 x) e^{2 x}}{2}}{\frac{8}{4}} + C$

Étape 9.1.3

Annulez le facteur commun à $8$ et $4$ .

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Étape 9.1.3.1

Factorisez $4$ à partir de $8$ .

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

Étape 9.1.3.2

Annulez les facteurs communs.

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Étape 9.1.3.2.1

Factorisez $4$ à partir de $4$ .

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

Étape 9.1.3.2.2

Annulez le facteur commun.

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

Étape 9.1.3.2.3

Réécrivez l’expression.

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

Étape 9.1.3.2.4

Divisez $2$ par $1$ .

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

Étape 9.1.4

Multipliez $\frac{\frac{\sin (2 x) e^{2 x}}{2} - \frac{\cos (2 x) e^{2 x}}{2}}{2}$ par $\frac{2}{2}$ .

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

Étape 9.1.5

Associez.

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

Étape 9.1.6

Appliquez la propriété distributive.

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

Étape 9.1.7

Annulez le facteur commun de $2$ .

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Étape 9.1.7.1

Annulez le facteur commun.

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

Étape 9.1.7.2

Réécrivez l’expression.

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

Étape 9.1.8

Multipliez $- 1$ par $2$ .

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

Étape 9.1.9

Associez $- 2$ et $\frac{\cos (2 x) e^{2 x}}{2}$ .

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

Étape 9.1.10

Annulez le facteur commun à $- 2$ et $2$ .

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Étape 9.1.10.1

Factorisez $2$ à partir de $- 2 \cos (2 x) e^{2 x}$ .

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

Étape 9.1.10.2

Annulez les facteurs communs.

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Étape 9.1.10.2.1

Factorisez $2$ à partir de $2$ .

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

Étape 9.1.10.2.2

Annulez le facteur commun.

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

Étape 9.1.10.2.3

Réécrivez l’expression.

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

Étape 9.1.10.2.4

Divisez $- \cos (2 x) e^{2 x}$ par $1$ .

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

Étape 9.1.11

Multipliez $2$ par $2$ .

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

Étape 9.2

Réécrivez $\frac{\sin (2 x) e^{2 x} - \cos (2 x) e^{2 x}}{4} + C$ comme $\frac{1}{4} (\sin (2 x) e^{2 x} - \cos (2 x) e^{2 x}) + C$ .

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