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Calcolo Esempi
∫x2arcsin(x)dx∫x2arcsin(x)dx
Passaggio 1
Integra per parti usando la formula ∫udv=uv-∫vdu, dove u=arcsin(x) e dv=x2.
arcsin(x)(13x3)-∫13x31√1-x2dx
Passaggio 2
Passaggio 2.1
13 e x3.
arcsin(x)x33-∫13x31√1-x2dx
Passaggio 2.2
arcsin(x) e x33.
arcsin(x)x33-∫13x31√1-x2dx
arcsin(x)x33-∫13x31√1-x2dx
Passaggio 3
Poiché 13 è costante rispetto a x, sposta 13 fuori dall'integrale.
arcsin(x)x33-(13∫x31√1-x2dx)
Passaggio 4
x3 e 1√1-x2.
arcsin(x)x33-13∫x3√1-x2dx
Passaggio 5
Sia x=sin(t), dove -π2≤t≤π2. Allora dx=cos(t)dt. Si noti che, poiché -π2≤t≤π2, cos(t) è positivo.
arcsin(x)x33-13∫sin3(t)√1-sin2(t)cos(t)dt
Passaggio 6
Passaggio 6.1
Semplifica √1-sin2(t).
Passaggio 6.1.1
Applica l'identità pitagorica.
arcsin(x)x33-13∫sin3(t)√cos2(t)cos(t)dt
Passaggio 6.1.2
Estrai i termini dal radicale, presupponendo numeri reali positivi.
arcsin(x)x33-13∫sin3(t)cos(t)cos(t)dt
arcsin(x)x33-13∫sin3(t)cos(t)cos(t)dt
Passaggio 6.2
Elimina il fattore comune di cos(t).
Passaggio 6.2.1
Elimina il fattore comune.
arcsin(x)x33-13∫sin3(t)cos(t)cos(t)dt
Passaggio 6.2.2
Riscrivi l'espressione.
arcsin(x)x33-13∫sin3(t)dt
arcsin(x)x33-13∫sin3(t)dt
arcsin(x)x33-13∫sin3(t)dt
Passaggio 7
Metti in evidenza sin2(t).
arcsin(x)x33-13∫sin2(t)sin(t)dt
Passaggio 8
Usando l'identità pitagorica, riscrivi sin2(t) come 1-cos2(t).
arcsin(x)x33-13∫(1-cos2(t))sin(t)dt
Passaggio 9
Passaggio 9.1
Sia u=cos(t). Trova dudt.
Passaggio 9.1.1
Differenzia cos(t).
ddt[cos(t)]
Passaggio 9.1.2
La derivata di cos(t) rispetto a t è -sin(t).
-sin(t)
-sin(t)
Passaggio 9.2
Riscrivi il problema usando u e du.
arcsin(x)x33-13∫-1+u2du
arcsin(x)x33-13∫-1+u2du
Passaggio 10
Dividi il singolo integrale in più integrali.
arcsin(x)x33-13(∫-1du+∫u2du)
Passaggio 11
Applica la regola costante.
arcsin(x)x33-13(-u+C+∫u2du)
Passaggio 12
Secondo la regola della potenza, l'intero di u2 rispetto a u è 13u3.
arcsin(x)x33-13(-u+C+13u3+C)
Passaggio 13
Passaggio 13.1
Semplifica.
13arcsin(x)x3-13(-u+13u3)+C
Passaggio 13.2
Semplifica.
Passaggio 13.2.1
13 e arcsin(x).
arcsin(x)3x3-13(-u+13u3)+C
Passaggio 13.2.2
arcsin(x)3 e x3.
arcsin(x)x33-13(-u+13u3)+C
Passaggio 13.2.3
Per scrivere -13(-u+13u3) come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per 33.
arcsin(x)x33-13(-u+13u3)⋅33+C
Passaggio 13.2.4
-13(-u+13u3) e 33.
arcsin(x)x33+-13(-u+13u3)⋅33+C
Passaggio 13.2.5
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
arcsin(x)x3-13(-u+13u3)⋅33+C
Passaggio 13.2.6
13 e u3.
arcsin(x)x3-13(-u+u33)⋅33+C
Passaggio 13.2.7
Moltiplica 3 per -1.
arcsin(x)x3-3(13)(-u+u33)3+C
Passaggio 13.2.8
-3 e 13.
arcsin(x)x3+-33(-u+u33)3+C
Passaggio 13.2.9
Elimina il fattore comune di -3 e 3.
Passaggio 13.2.9.1
Scomponi 3 da -3.
arcsin(x)x3+3⋅-13(-u+u33)3+C
Passaggio 13.2.9.2
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 13.2.9.2.1
Scomponi 3 da 3.
arcsin(x)x3+3⋅-13(1)(-u+u33)3+C
Passaggio 13.2.9.2.2
Elimina il fattore comune.
arcsin(x)x3+3⋅-13⋅1(-u+u33)3+C
Passaggio 13.2.9.2.3
Riscrivi l'espressione.
arcsin(x)x3+-11(-u+u33)3+C
Passaggio 13.2.9.2.4
Dividi -1 per 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
Passaggio 14
Passaggio 14.1
Sostituisci tutte le occorrenze di u con cos(t).
arcsin(x)x3-(-cos(t)+cos3(t)3)3+C
Passaggio 14.2
Sostituisci tutte le occorrenze di t con 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
Passaggio 15
Passaggio 15.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 15.1.1
Disegna un triangolo sul piano con i vertici (√12-x2,x), (√12-x2,0) e l'origine. Poi arcsin(x) è l'angolo tra l'asse x positivo e il raggio che inizia dall'origine e passa attraverso (√12-x2,x). Perciò, cos(arcsin(x)) è √1-x2.
arcsin(x)x3-(-√1-x2+cos3(arcsin(x))3)3+C
Passaggio 15.1.2
Riscrivi 1 come 12.
arcsin(x)x3-(-√12-x2+cos3(arcsin(x))3)3+C
Passaggio 15.1.3
Poiché entrambi i termini sono dei quadrati perfetti, fattorizza usando la formula della differenza di quadrati, a2-b2=(a+b)(a-b) dove a=1 e b=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
Passaggio 15.2
Applica la proprietà distributiva.
arcsin(x)x3--√(1+x)(1-x)-cos3(arcsin(x))33+C
Passaggio 15.3
Moltiplica --√(1+x)(1-x).
Passaggio 15.3.1
Moltiplica -1 per -1.
arcsin(x)x3+1√(1+x)(1-x)-cos3(arcsin(x))33+C
Passaggio 15.3.2
Moltiplica √(1+x)(1-x) per 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
Passaggio 15.4
Semplifica il numeratore.
Passaggio 15.4.1
Disegna un triangolo sul piano con i vertici (√12-x2,x), (√12-x2,0) e l'origine. Poi arcsin(x) è l'angolo tra l'asse x positivo e il raggio che inizia dall'origine e passa attraverso (√12-x2,x). Perciò, cos(arcsin(x)) è √1-x2.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√1-x2333+C
Passaggio 15.4.2
Riscrivi 1 come 12.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√12-x2333+C
Passaggio 15.4.3
Poiché entrambi i termini sono dei quadrati perfetti, fattorizza usando la formula della differenza di quadrati, a2-b2=(a+b)(a-b) dove a=1 e b=x.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√(1+x)(1-x)333+C
Passaggio 15.4.4
Riscrivi √(1+x)(1-x)3 come √((1+x)(1-x))3.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√((1+x)(1-x))333+C
Passaggio 15.4.5
Applica la regola del prodotto a (1+x)(1-x).
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√(1+x)3(1-x)333+C
Passaggio 15.4.6
Riscrivi (1+x)3(1-x)3 come ((1+x)(1-x))2((1+x)(1-x)).
Passaggio 15.4.6.1
Metti in evidenza (1+x)2.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√(1+x)2(1+x)(1-x)333+C
Passaggio 15.4.6.2
Metti in evidenza (1-x)2.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√(1+x)2(1+x)((1-x)2(1-x))33+C
Passaggio 15.4.6.3
Sposta 1+x.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√(1+x)2(1-x)2(1+x)(1-x)33+C
Passaggio 15.4.6.4
Riscrivi (1+x)2(1-x)2 come ((1+x)(1-x))2.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√((1+x)(1-x))2(1+x)(1-x)33+C
Passaggio 15.4.6.5
Aggiungi le parentesi.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√((1+x)(1-x))2((1+x)(1-x))33+C
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√((1+x)(1-x))2((1+x)(1-x))33+C
Passaggio 15.4.7
Estrai i termini dal radicale.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-(1+x)(1-x)√(1+x)(1-x)33+C
Passaggio 15.4.8
Espandi (1+x)(1-x) usando il metodo FOIL.
Passaggio 15.4.8.1
Applica la proprietà distributiva.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-(1(1-x)+x(1-x))√(1+x)(1-x)33+C
Passaggio 15.4.8.2
Applica la proprietà distributiva.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-(1⋅1+1(-x)+x(1-x))√(1+x)(1-x)33+C
Passaggio 15.4.8.3
Applica la proprietà distributiva.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-(1⋅1+1(-x)+x⋅1+x(-x))√(1+x)(1-x)33+C
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-(1⋅1+1(-x)+x⋅1+x(-x))√(1+x)(1-x)33+C
Passaggio 15.4.9
Semplifica e combina i termini simili.
Passaggio 15.4.9.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 15.4.9.1.1
Moltiplica 1 per 1.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-(1+1(-x)+x⋅1+x(-x))√(1+x)(1-x)33+C
Passaggio 15.4.9.1.2
Moltiplica -x per 1.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-(1-x+x⋅1+x(-x))√(1+x)(1-x)33+C
Passaggio 15.4.9.1.3
Moltiplica x per 1.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-(1-x+x+x(-x))√(1+x)(1-x)33+C
Passaggio 15.4.9.1.4
Riscrivi usando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-(1-x+x-x⋅x)√(1+x)(1-x)33+C
Passaggio 15.4.9.1.5
Moltiplica x per x sommando gli esponenti.
Passaggio 15.4.9.1.5.1
Sposta x.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-(1-x+x-(x⋅x))√(1+x)(1-x)33+C
Passaggio 15.4.9.1.5.2
Moltiplica x per x.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-(1-x+x-x2)√(1+x)(1-x)33+C
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-(1-x+x-x2)√(1+x)(1-x)33+C
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-(1-x+x-x2)√(1+x)(1-x)33+C
Passaggio 15.4.9.2
Somma -x e x.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-(1+0-x2)√(1+x)(1-x)33+C
Passaggio 15.4.9.3
Somma 1 e 0.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-(1-x2)√(1+x)(1-x)33+C
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-(1-x2)√(1+x)(1-x)33+C
Passaggio 15.4.10
Applica la proprietà distributiva.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-1√(1+x)(1-x)-x2√(1+x)(1-x)33+C
Passaggio 15.4.11
Moltiplica √(1+x)(1-x) per 1.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√(1+x)(1-x)-x2√(1+x)(1-x)33+C
Passaggio 15.4.12
Scomponi √(1+x)(1-x) da √(1+x)(1-x)-x2√(1+x)(1-x).
Passaggio 15.4.12.1
Moltiplica per 1.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√(1+x)(1-x)⋅1-x2√(1+x)(1-x)33+C
Passaggio 15.4.12.2
Scomponi √(1+x)(1-x) da -x2√(1+x)(1-x).
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√(1+x)(1-x)⋅1+√(1+x)(1-x)(-x2)33+C
Passaggio 15.4.12.3
Scomponi √(1+x)(1-x) da √(1+x)(1-x)⋅1+√(1+x)(1-x)(-x2).
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√(1+x)(1-x)(1-x2)33+C
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√(1+x)(1-x)(1-x2)33+C
Passaggio 15.4.13
Riscrivi 1 come 12.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√(1+x)(1-x)(12-x2)33+C
Passaggio 15.4.14
Poiché entrambi i termini sono dei quadrati perfetti, fattorizza usando la formula della differenza di quadrati, a2-b2=(a+b)(a-b) dove a=1 e b=x.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√(1+x)(1-x)(1+x)(1-x)33+C
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)-√(1+x)(1-x)(1+x)(1-x)33+C
Passaggio 15.5
Per scrivere √(1+x)(1-x) come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per 33.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)⋅33-√(1+x)(1-x)(1+x)(1-x)33+C
Passaggio 15.6
√(1+x)(1-x) e 33.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)⋅33-√(1+x)(1-x)(1+x)(1-x)33+C
Passaggio 15.7
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)⋅3-√(1+x)(1-x)(1+x)(1-x)33+C
Passaggio 15.8
Semplifica il numeratore.
Passaggio 15.8.1
Scomponi √(1+x)(1-x) da √(1+x)(1-x)⋅3-√(1+x)(1-x)(1+x)(1-x).
Passaggio 15.8.1.1
Scomponi √(1+x)(1-x) da √(1+x)(1-x)⋅3.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3)-√(1+x)(1-x)(1+x)(1-x)33+C
Passaggio 15.8.1.2
Scomponi √(1+x)(1-x) da -√(1+x)(1-x)(1+x)(1-x).
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3)+√(1+x)(1-x)((-1(1+x))(1-x))33+C
Passaggio 15.8.1.3
Scomponi √(1+x)(1-x) da √(1+x)(1-x)(3)+√(1+x)(1-x)((-1(1+x))(1-x)).
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3+(-1(1+x))(1-x))33+C
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3+(-1(1+x))(1-x))33+C
Passaggio 15.8.2
Applica la proprietà distributiva.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3+(-1⋅1-1x)(1-x))33+C
Passaggio 15.8.3
Moltiplica -1 per 1.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3+(-1-1x)(1-x))33+C
Passaggio 15.8.4
Riscrivi -1x come -x.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3+(-1-x)(1-x))33+C
Passaggio 15.8.5
Espandi (-1-x)(1-x) usando il metodo FOIL.
Passaggio 15.8.5.1
Applica la proprietà distributiva.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3-1(1-x)-x(1-x))33+C
Passaggio 15.8.5.2
Applica la proprietà distributiva.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3-1⋅1-1(-x)-x(1-x))33+C
Passaggio 15.8.5.3
Applica la proprietà distributiva.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3-1⋅1-1(-x)-x⋅1-x(-x))33+C
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3-1⋅1-1(-x)-x⋅1-x(-x))33+C
Passaggio 15.8.6
Semplifica e combina i termini simili.
Passaggio 15.8.6.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 15.8.6.1.1
Moltiplica -1 per 1.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3-1-1(-x)-x⋅1-x(-x))33+C
Passaggio 15.8.6.1.2
Moltiplica -1(-x).
Passaggio 15.8.6.1.2.1
Moltiplica -1 per -1.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3-1+1x-x⋅1-x(-x))33+C
Passaggio 15.8.6.1.2.2
Moltiplica x per 1.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3-1+x-x⋅1-x(-x))33+C
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3-1+x-x⋅1-x(-x))33+C
Passaggio 15.8.6.1.3
Moltiplica -1 per 1.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3-1+x-x-x(-x))33+C
Passaggio 15.8.6.1.4
Riscrivi usando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3-1+x-x-1⋅-1x⋅x)33+C
Passaggio 15.8.6.1.5
Moltiplica x per x sommando gli esponenti.
Passaggio 15.8.6.1.5.1
Sposta x.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3-1+x-x-1⋅-1(x⋅x))33+C
Passaggio 15.8.6.1.5.2
Moltiplica x per x.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3-1+x-x-1⋅-1x2)33+C
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3-1+x-x-1⋅-1x2)33+C
Passaggio 15.8.6.1.6
Moltiplica -1 per -1.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3-1+x-x+1x2)33+C
Passaggio 15.8.6.1.7
Moltiplica x2 per 1.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3-1+x-x+x2)33+C
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3-1+x-x+x2)33+C
Passaggio 15.8.6.2
Sottrai x da x.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3-1+0+x2)33+C
Passaggio 15.8.6.3
Somma -1 e 0.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3-1+x2)33+C
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(3-1+x2)33+C
Passaggio 15.8.7
Sottrai 1 da 3.
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(2+x2)33+C
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(2+x2)33+C
arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(2+x2)33+C
Passaggio 16
Riordina i termini.
13(arcsin(x)x3+√(1+x)(1-x)(2+x2)3)+C