Giải tích Ví dụ

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

Bước 1

Sắp xếp lại $e^{2 x}$ và $\sin (2 x)$ .

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

Bước 2

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

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

Bước 3

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

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

Bước 4

Kết hợp các phân số.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.1

Kết hợp $\frac{1}{2}$ và $e^{2 x}$ .

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

Bước 4.2

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

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

Bước 4.3

Kết hợp $\frac{1}{2}$ và $2$ .

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

Bước 4.4

Sắp xếp lại $e^{2 x}$ và $\cos (2 x)$ .

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

Bước 5

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

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

Bước 6

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

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

Bước 7

Rút gọn các số hạng.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 7.1

Kết hợp $\frac{1}{2}$ và $e^{2 x}$ .

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

Bước 7.2

Kết hợp $\cos (2 x)$ và $\frac{e^{2 x}}{2}$ .

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

Bước 7.3

Kết hợp $\frac{1}{2}$ và $- 2$ .

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

Bước 7.4

Áp dụng thuộc tính phân phối.

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

Bước 7.5

Nhân $\frac{\cos (2 x) e^{2 x}}{2}$ với $\frac{2}{2}$ .

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

Bước 7.6

Nhân.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 7.6.1

Nhân $2$ với $2$ .

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

Bước 7.6.2

Nhân $- 1$ với $- 1$ .

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

Bước 7.6.3

Nhân $\frac{2}{2}$ với $1$ .

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

Bước 7.7

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

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

Bước 7.8

Nhân.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 7.8.1

Nhân $- 2$ với $2$ .

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

Bước 7.8.2

Nhân $2$ với $2$ .

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

Bước 8

Khi giải tìm $\int e^{2 x} \sin (2 x) d x$ , chúng ta thấy rằng $\int e^{2 x} \sin (2 x) d x$ = $\frac{\frac{\sin (2 x) e^{2 x}}{2} - \frac{\cos (2 x) e^{2 x} \cdot 2}{4}}{\frac{8}{4}}$ .

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

Bước 9

Rút gọn kết quả.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 9.1

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 9.1.1

Di chuyển $2$ sang phía bên trái của $\cos (2 x) e^{2 x}$ .

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

Bước 9.1.2

Triệt tiêu thừa số chung của $2$ và $4$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 9.1.2.1

Đưa $2$ ra ngoài $2 \cos (2 x) e^{2 x}$ .

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

Bước 9.1.2.2

Triệt tiêu các thừa số chung.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 9.1.2.2.1

Đưa $2$ ra ngoài $4$ .

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

Bước 9.1.2.2.2

Triệt tiêu thừa số chung.

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

Bước 9.1.2.2.3

Viết lại biểu thức.

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

Bước 9.1.3

Triệt tiêu thừa số chung của $8$ và $4$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 9.1.3.1

Đưa $4$ ra ngoài $8$ .

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

Bước 9.1.3.2

Triệt tiêu các thừa số chung.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 9.1.3.2.1

Đưa $4$ ra ngoài $4$ .

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

Bước 9.1.3.2.2

Triệt tiêu thừa số chung.

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

Bước 9.1.3.2.3

Viết lại biểu thức.

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

Bước 9.1.3.2.4

Chia $2$ cho $1$ .

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

Bước 9.1.4

Nhân $\frac{\frac{\sin (2 x) e^{2 x}}{2} - \frac{\cos (2 x) e^{2 x}}{2}}{2}$ với $\frac{2}{2}$ .

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

Bước 9.1.5

Kết hợp.

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

Bước 9.1.6

Áp dụng thuộc tính phân phối.

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

Bước 9.1.7

Triệt tiêu thừa số chung $2$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 9.1.7.1

Triệt tiêu thừa số chung.

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

Bước 9.1.7.2

Viết lại biểu thức.

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

Bước 9.1.8

Nhân $- 1$ với $2$ .

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

Bước 9.1.9

Kết hợp $- 2$ và $\frac{\cos (2 x) e^{2 x}}{2}$ .

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

Bước 9.1.10

Triệt tiêu thừa số chung của $- 2$ và $2$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 9.1.10.1

Đưa $2$ ra ngoài $- 2 \cos (2 x) e^{2 x}$ .

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

Bước 9.1.10.2

Triệt tiêu các thừa số chung.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 9.1.10.2.1

Đưa $2$ ra ngoài $2$ .

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

Bước 9.1.10.2.2

Triệt tiêu thừa số chung.

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

Bước 9.1.10.2.3

Viết lại biểu thức.

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

Bước 9.1.10.2.4

Chia $- \cos (2 x) e^{2 x}$ cho $1$ .

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

Bước 9.1.11

Nhân $2$ với $2$ .

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

Bước 9.2

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

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