微积分学示例

$\int e^{x} \cos (x) d x$

解题步骤 1

此积分无法用换元法求得。Mathway 会使用另一种方法。

解题步骤 2

将 $e^{x}$ 和 $\cos (x)$ 重新排序。

$\int \cos (x) e^{x} d x$

解题步骤 3

利用公式 $\int u d v = u v - \int v d u$ 来分部求积分，其中 $u = \cos (x)$ ， $d v = e^{x}$ 。

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

解题步骤 4

由于 $- 1$ 对于 $x$ 是常数，所以将 $- 1$ 移到积分外。

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

解题步骤 5

化简表达式。

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解题步骤 5.1

将 $- 1$ 乘以 $- 1$ 。

$\cos (x) e^{x} + 1 \int e^{x} (\sin (x)) d x$

解题步骤 5.2

将 $\int e^{x} (\sin (x)) d x$ 乘以 $1$ 。

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

解题步骤 5.3

将 $e^{x}$ 和 $\sin (x)$ 重新排序。

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

解题步骤 6

利用公式 $\int u d v = u v - \int v d u$ 来分部求积分，其中 $u = \sin (x)$ ， $d v = e^{x}$ 。

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

解题步骤 7

求解 $\int e^{x} \cos (x) d x$ ，我们发现 $\int e^{x} \cos (x) d x$ = $\frac{\cos (x) e^{x} + \sin (x) e^{x}}{2}$ 。

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

解题步骤 8

将 $\frac{\cos (x) e^{x} + \sin (x) e^{x}}{2} + C$ 重写为 $\frac{1}{2} (\cos (x) e^{x} + \sin (x) e^{x}) + C$ 。

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

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