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Calcolatrice di Integrazione ciclica per parti

Risolvete i vostri problemi di matematica con la nostra calcolatrice Integrazione ciclica per parti passo-passo. Migliorate le vostre abilità matematiche con il nostro ampio elenco di problemi impegnativi. Trova tutte le nostre calcolatrici qui.

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atanh
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asech
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1

Hier zeigen wir Ihnen Schritt für Schritt ein gelöstes Beispiel für zyklische integration nach teilen. Diese Lösung wurde automatisch von unserem intelligenten Taschenrechner generiert:

$\int\left(e^xcos2x\right)dx$
2

Wir können das Integral $\int e^x\cos\left(2x\right)dx$ lösen, indem wir die Methode der Integration durch Teile anwenden, um das Integral des Produkts zweier Funktionen mit der folgenden Formel zu berechnen

$\displaystyle\int u\cdot dv=u\cdot v-\int v \cdot du$

Anwendung der trigonometrischen Identität: $\frac{d}{dx}\left(\cos\left(\theta \right)\right)$$=-\frac{d}{dx}\left(\theta \right)\sin\left(\theta \right)$, wobei $x=2x$

$-\frac{d}{dx}\left(2x\right)\sin\left(2x\right)$

Wenden Sie die Formel an: $\frac{d}{dx}\left(nx\right)$$=n\frac{d}{dx}\left(x\right)$, wobei $n=2$

$-2\frac{d}{dx}\left(x\right)\sin\left(2x\right)$

Wenden Sie die Formel an: $\frac{d}{dx}\left(x\right)$$=1$

$-2\sin\left(2x\right)$
3

Identifizieren oder wählen Sie zunächst $u$ und berechnen Sie die Ableitung, $du$

$\begin{matrix}\displaystyle{u=\cos\left(2x\right)}\\ \displaystyle{du=-2\sin\left(2x\right)dx}\end{matrix}$
4

Identifizieren Sie nun $dv$ und berechnen Sie $v$

$\begin{matrix}\displaystyle{dv=e^xdx}\\ \displaystyle{\int dv=\int e^xdx}\end{matrix}$
5

Lösen Sie das Integral und finden Sie $v$

$v=\int e^xdx$
6

Wenden Sie die Formel an: $\int e^xdx$$=e^x+C$

$e^x$

Wenden Sie die Formel an: $\int cxdx$$=c\int xdx$, wobei $c=-2$ und $x=e^x\sin\left(2x\right)$

$e^x\cos\left(2x\right)+2\int e^x\sin\left(2x\right)dx$
7

Ersetzen Sie nun die Werte von $u$, $du$ und $v$ in der letzten Formel

$e^x\cos\left(2x\right)+2\int e^x\sin\left(2x\right)dx$

Wir können das Integral $\int e^x\sin\left(2x\right)dx$ lösen, indem wir die Methode der Integration durch Teile anwenden, um das Integral des Produkts zweier Funktionen mit der folgenden Formel zu berechnen

$\displaystyle\int u\cdot dv=u\cdot v-\int v \cdot du$

Identifizieren oder wählen Sie zunächst $u$ und berechnen Sie die Ableitung, $du$

$\begin{matrix}\displaystyle{u=\sin\left(2x\right)}\\ \displaystyle{du=2\cos\left(2x\right)dx}\end{matrix}$

Identifizieren Sie nun $dv$ und berechnen Sie $v$

$\begin{matrix}\displaystyle{dv=e^xdx}\\ \displaystyle{\int dv=\int e^xdx}\end{matrix}$

Lösen Sie das Integral und finden Sie $v$

$v=\int e^xdx$

Wenden Sie die Formel an: $\int e^xdx$$=e^x+C$

$e^x$

Ersetzen Sie nun die Werte von $u$, $du$ und $v$ in der letzten Formel

$2\left(e^x\sin\left(2x\right)-2\int e^x\cos\left(2x\right)dx\right)$

Multiplizieren Sie den Einzelterm $2$ mit jedem Term des Polynoms $\left(e^x\sin\left(2x\right)-2\int e^x\cos\left(2x\right)dx\right)$

$2e^x\sin\left(2x\right)-4\int e^x\cos\left(2x\right)dx$
8

Das Integral $2\int e^x\sin\left(2x\right)dx$ ergibt sich: $2e^x\sin\left(2x\right)-4\int e^x\cos\left(2x\right)dx$

$2e^x\sin\left(2x\right)-4\int e^x\cos\left(2x\right)dx$
9

Dieses Integral durch Teile stellte sich als zyklisch heraus (das Integral, das wir berechnen, erschien wieder auf der rechten Seite der Gleichung). Wir können es auf die linke Seite der Gleichung mit umgekehrtem Vorzeichen übertragen

$\int e^x\cos\left(2x\right)dx=e^x\cos\left(2x\right)-4\int e^x\cos\left(2x\right)dx+2e^x\sin\left(2x\right)$
10

Verschieben des zyklischen Integrals auf die linke Seite der Gleichung

$\int e^x\cos\left(2x\right)dx+4\int e^x\cos\left(2x\right)dx=e^x\cos\left(2x\right)+2e^x\sin\left(2x\right)$
11

Addieren der Integrale

$5\int e^x\cos\left(2x\right)dx=e^x\cos\left(2x\right)+2e^x\sin\left(2x\right)$
12

Verschieben Sie den konstanten Term $5$ dividieren auf die andere Seite der Gleichung

$\int e^x\cos\left(2x\right)dx=\frac{1}{5}\left(e^x\cos\left(2x\right)+2e^x\sin\left(2x\right)\right)$
13

Das Integral ergibt

$\frac{1}{5}\left(e^x\cos\left(2x\right)+2e^x\sin\left(2x\right)\right)$
14

Sammeln Sie die Ergebnisse aller Integrale

$\frac{1}{5}\left(e^x\cos\left(2x\right)+2e^x\sin\left(2x\right)\right)$
15

Da das Integral, das wir lösen, ein unbestimmtes Integral ist, müssen wir am Ende der Integration die Integrationskonstante hinzufügen $C$

$\frac{1}{5}\left(e^x\cos\left(2x\right)+2e^x\sin\left(2x\right)\right)+C_0$

Multiplizieren Sie den Einzelterm $\frac{1}{5}$ mit jedem Term des Polynoms $\left(e^x\cos\left(2x\right)+2e^x\sin\left(2x\right)\right)$

$\frac{1}{5}e^x\cos\left(2x\right)+2\cdot \frac{1}{5}e^x\sin\left(2x\right)+C_0$

Vereinfachung

$\frac{1}{5}e^x\cos\left(2x\right)+\frac{2}{5}e^x\sin\left(2x\right)+C_0$
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Erweitern und vereinfachen

$\frac{1}{5}e^x\cos\left(2x\right)+\frac{2}{5}e^x\sin\left(2x\right)+C_0$

Risposta finale al problema

$\frac{1}{5}e^x\cos\left(2x\right)+\frac{2}{5}e^x\sin\left(2x\right)+C_0$

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