Математический анализ Примеры

Интегрировать подстановкой интеграл sin(x)^2cos(x)^4 по x
Этап 1
Упростим с помощью разложения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.2
Перепишем в виде степенного выражения.
Этап 2
Используем формулу половинного угла для записи в виде .
Этап 3
Используем формулу половинного угла для записи в виде .
Этап 4
Пусть . Тогда , следовательно . Перепишем, используя и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1
Пусть . Найдем .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.1
Дифференцируем .
Этап 4.1.2
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.1.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.4
Умножим на .
Этап 4.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 5
Упростим путем перемножения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1.1
Умножим на .
Этап 5.1.2
Умножим на .
Этап 5.2
Упростим, используя свойство коммутативности.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.1
Перепишем в виде произведения.
Этап 5.2.2
Перепишем в виде произведения.
Этап 5.3
Развернем .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1
Перепишем степенное выражение в виде произведения.
Этап 5.3.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.5
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.6
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.7
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.8
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.9
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.10
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.11
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.12
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.13
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.14
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.15
Изменим порядок и .
Этап 5.3.16
Изменим порядок и .
Этап 5.3.17
Изменим порядок и .
Этап 5.3.18
Перенесем .
Этап 5.3.19
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.20
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.21
Перенесем .
Этап 5.3.22
Изменим порядок и .
Этап 5.3.23
Изменим порядок и .
Этап 5.3.24
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.25
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.26
Перенесем .
Этап 5.3.27
Изменим порядок и .
Этап 5.3.28
Изменим порядок и .
Этап 5.3.29
Перенесем .
Этап 5.3.30
Изменим порядок и .
Этап 5.3.31
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.32
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.33
Перенесем .
Этап 5.3.34
Изменим порядок и .
Этап 5.3.35
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.36
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.37
Изменим порядок и .
Этап 5.3.38
Изменим порядок и .
Этап 5.3.39
Изменим порядок и .
Этап 5.3.40
Перенесем .
Этап 5.3.41
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.42
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.43
Перенесем .
Этап 5.3.44
Перенесем .
Этап 5.3.45
Изменим порядок и .
Этап 5.3.46
Изменим порядок и .
Этап 5.3.47
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.48
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.49
Перенесем .
Этап 5.3.50
Перенесем .
Этап 5.3.51
Изменим порядок и .
Этап 5.3.52
Изменим порядок и .
Этап 5.3.53
Перенесем .
Этап 5.3.54
Изменим порядок и .
Этап 5.3.55
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.56
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.57
Перенесем .
Этап 5.3.58
Перенесем .
Этап 5.3.59
Изменим порядок и .
Этап 5.3.60
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.61
Перенесем круглые скобки.
Этап 5.3.62
Умножим на .
Этап 5.3.63
Умножим на .
Этап 5.3.64
Умножим на .
Этап 5.3.65
Умножим на .
Этап 5.3.66
Умножим на .
Этап 5.3.67
Умножим на .
Этап 5.3.68
Умножим на .
Этап 5.3.69
Умножим на .
Этап 5.3.70
Умножим на .
Этап 5.3.71
Умножим на .
Этап 5.3.72
Умножим на .
Этап 5.3.73
Умножим на .
Этап 5.3.74
Умножим на .
Этап 5.3.75
Объединим и .
Этап 5.3.76
Умножим на .
Этап 5.3.77
Умножим на .
Этап 5.3.78
Умножим на .
Этап 5.3.79
Умножим на .
Этап 5.3.80
Объединим и .
Этап 5.3.81
Умножим на .
Этап 5.3.82
Умножим на .
Этап 5.3.83
Умножим на .
Этап 5.3.84
Умножим на .
Этап 5.3.85
Умножим на .
Этап 5.3.86
Объединим и .
Этап 5.3.87
Умножим на .
Этап 5.3.88
Умножим на .
Этап 5.3.89
Объединим и .
Этап 5.3.90
Возведем в степень .
Этап 5.3.91
Возведем в степень .
Этап 5.3.92
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.3.93
Добавим и .
Этап 5.3.94
Добавим и .
Этап 5.3.95
Объединим и .
Этап 5.3.96
Умножим на .
Этап 5.3.97
Умножим на .
Этап 5.3.98
Объединим и .
Этап 5.3.99
Объединим и .
Этап 5.3.100
Умножим на .
Этап 5.3.101
Объединим и .
Этап 5.3.102
Умножим на .
Этап 5.3.103
Умножим на .
Этап 5.3.104
Объединим и .
Этап 5.3.105
Объединим и .
Этап 5.3.106
Умножим на .
Этап 5.3.107
Объединим и .
Этап 5.3.108
Умножим на .
Этап 5.3.109
Объединим и .
Этап 5.3.110
Возведем в степень .
Этап 5.3.111
Возведем в степень .
Этап 5.3.112
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.3.113
Добавим и .
Этап 5.3.114
Умножим на .
Этап 5.3.115
Объединим и .
Этап 5.3.116
Объединим и .
Этап 5.3.117
Умножим на .
Этап 5.3.118
Объединим и .
Этап 5.3.119
Возведем в степень .
Этап 5.3.120
Возведем в степень .
Этап 5.3.121
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.3.122
Добавим и .
Этап 5.3.123
Объединим и .
Этап 5.3.124
Умножим на .
Этап 5.3.125
Объединим и .
Этап 5.3.126
Объединим и .
Этап 5.3.127
Объединим и .
Этап 5.3.128
Объединим и .
Этап 5.3.129
Возведем в степень .
Этап 5.3.130
Возведем в степень .
Этап 5.3.131
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.3.132
Добавим и .
Этап 5.3.133
Умножим на .
Этап 5.3.134
Умножим на .
Этап 5.3.135
Объединим и .
Этап 5.3.136
Объединим и .
Этап 5.3.137
Возведем в степень .
Этап 5.3.138
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.3.139
Добавим и .
Этап 5.3.140
Вычтем из .
Этап 5.3.141
Объединим и .
Этап 5.3.142
Изменим порядок и .
Этап 5.3.143
Изменим порядок и .
Этап 5.3.144
Изменим порядок и .
Этап 5.3.145
Перенесем .
Этап 5.3.146
Перенесем .
Этап 5.3.147
Перенесем .
Этап 5.3.148
Изменим порядок и .
Этап 5.3.149
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.3.150
Вычтем из .
Этап 5.3.151
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.3.152
Вычтем из .
Этап 5.4
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1
Перепишем в виде .
Этап 5.4.2
Перепишем в виде произведения.
Этап 5.4.3
Умножим на .
Этап 5.4.4
Умножим на .
Этап 5.4.5
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 6
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 7
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 8
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 9
Вынесем за скобки.
Этап 10
Используя формулы Пифагора, запишем в виде .
Этап 11
Пусть . Тогда , следовательно . Перепишем, используя и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.1
Пусть . Найдем .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.1.1
Дифференцируем .
Этап 11.1.2
Производная по равна .
Этап 11.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 12
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 13
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 14
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 15
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 16
Объединим и .
Этап 17
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 18
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 19
Используем формулу половинного угла для записи в виде .
Этап 20
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 21
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 21.1
Умножим на .
Этап 21.2
Умножим на .
Этап 22
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 23
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 24
Пусть . Тогда , следовательно . Перепишем, используя и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 24.1
Пусть . Найдем .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 24.1.1
Дифференцируем .
Этап 24.1.2
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 24.1.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 24.1.4
Умножим на .
Этап 24.2
Переформулируем задачу с помощью и .
Этап 25
Объединим и .
Этап 26
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 27
Интеграл по имеет вид .
Этап 28
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 29
Поскольку  — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 30
Интеграл по имеет вид .
Этап 31
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 31.1
Упростим.
Этап 31.2
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 31.2.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 31.2.2
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 31.2.2.1
Умножим на .
Этап 31.2.2.2
Умножим на .
Этап 31.2.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 31.2.4
Перенесем влево от .
Этап 31.2.5
Добавим и .
Этап 32
Выполним обратную подстановку для каждой подставленной переменной интегрирования.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 32.1
Заменим все вхождения на .
Этап 32.2
Заменим все вхождения на .
Этап 32.3
Заменим все вхождения на .
Этап 32.4
Заменим все вхождения на .
Этап 33
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 33.1
Сократим выражение путем отбрасывания общих множителей.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 33.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 33.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 33.1.3
Сократим общий множитель.
Этап 33.1.4
Перепишем это выражение.
Этап 33.2
Умножим на .
Этап 34
Изменим порядок членов.