Giải tích Ví dụ

$\int x \cos (2 x) d x$

Bước 1

Lấy tích phân từng phần bằng công thức $\int u d v = u v - \int v d u$ , trong đó $u = x$ và $d v = \cos (2 x)$ .

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

Bước 2

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.1

Kết hợp $\frac{1}{2}$ và $\sin (2 x)$ .

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

Bước 2.2

Kết hợp $x$ và $\frac{\sin (2 x)}{2}$ .

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

Bước 3

Vì $\frac{1}{2}$ không đổi đối với $x$ , hãy di chuyển $\frac{1}{2}$ ra khỏi tích phân.

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

Bước 4

Giả sử $u = 2 x$ . Sau đó $d u = 2 d x$ , nên $\frac{1}{2} d u = d x$ . Viết lại bằng $u$ và $d$ $u$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.1

Hãy đặt $u = 2 x$ . Tìm $\frac{d u}{d x}$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.1.1

Tính đạo hàm $2 x$ .

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

Bước 4.1.2

Vì $2$ không đổi đối với $x$ , nên đạo hàm của $2 x$ đối với $x$ là $2 \frac{d}{d x} [x]$ .

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

Bước 4.1.3

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ là $n x^{n - 1}$ trong đó $n = 1$ .

$2 \cdot 1$

Bước 4.1.4

Nhân $2$ với $1$ .

$2$

Bước 4.2

Viết lại bài tập bằng cách dùng $u$ và $d u$ .

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

Bước 5

Kết hợp $\sin (u)$ và $\frac{1}{2}$ .

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

Bước 6

Vì $\frac{1}{2}$ không đổi đối với $u$ , hãy di chuyển $\frac{1}{2}$ ra khỏi tích phân.

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

Bước 7

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 7.1

Nhân $\frac{1}{2}$ với $\frac{1}{2}$ .

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

Bước 7.2

Nhân $2$ với $2$ .

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

Bước 8

Tích phân của $\sin (u)$ đối với $u$ là $- \cos (u)$ .

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

Bước 9

Viết lại $\frac{x \sin (2 x)}{2} - \frac{1}{4} (- \cos (u) + C)$ ở dạng $\frac{x \sin (2 x)}{2} + \frac{\cos (u)}{4} + C$ .

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

Bước 10

Thay thế tất cả các lần xuất hiện của $u$ với $2 x$ .

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

Bước 11

Sắp xếp lại các số hạng.

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