解
∫sin4(2x)cos6(2x)dx
解
2(61cos5(2x)sin(2x)+965(4cos3(2x)sin(2x)+3(x+sin(x)))−768011(96cos7(2x)sin(2x)+7(16cos5(2x)sin(2x)+5(4cos3(2x)sin(2x)+3(x+sin(x)))))+101cos9(2x)sin(2x))+C
解答ステップ
∫sin4(2x)cos6(2x)dx
u置換積分法を適用する
=∫sin4(u)cos6(u)⋅2du
定数を除く: ∫a⋅f(x)dx=a⋅∫f(x)dx=2⋅∫sin4(u)cos6(u)du
三角関数の公式を使用して書き換える
=2⋅∫(1−cos2(u))2cos6(u)du
拡張 (1−cos2(u))2cos6(u):cos6(u)−2cos8(u)+cos10(u)
=2⋅∫cos6(u)−2cos8(u)+cos10(u)du
総和規則を適用する: ∫f(x)±g(x)dx=∫f(x)dx±∫g(x)dx=2(∫cos6(u)du−∫2cos8(u)du+∫cos10(u)du)
∫cos6(u)du=6sin(u)cos5(u)+65(41cos3(u)sin(u)+83(u+21sin(2u)))
∫2cos8(u)du=2(8sin(u)cos7(u)+87(6sin(u)cos5(u)+65(41cos3(u)sin(u)+83(u+21sin(2u)))))
∫cos10(u)du=10sin(u)cos9(u)+109(8sin(u)cos7(u)+87(6sin(u)cos5(u)+65(41cos3(u)sin(u)+83(u+21sin(2u)))))
=2(6sin(u)cos5(u)+65(41cos3(u)sin(u)+83(u+21sin(2u)))−2(8sin(u)cos7(u)+87(6sin(u)cos5(u)+65(41cos3(u)sin(u)+83(u+21sin(2u)))))+10sin(u)cos9(u)+109(8sin(u)cos7(u)+87(6sin(u)cos5(u)+65(41cos3(u)sin(u)+83(u+21sin(2u))))))
代用を戻す u=2x=2(6sin(2x)cos5(2x)+65(41cos3(2x)sin(2x)+83(2x+21sin(2⋅2x)))−2(8sin(2x)cos7(2x)+87(6sin(2x)cos5(2x)+65(41cos3(2x)sin(2x)+83(2x+21sin(2⋅2x)))))+10sin(2x)cos9(2x)+109(8sin(2x)cos7(2x)+87(6sin(2x)cos5(2x)+65(41cos3(2x)sin(2x)+83(2x+21sin(2⋅2x))))))
簡素化 2(6sin(2x)cos5(2x)+65(41cos3(2x)sin(2x)+83(2x+21sin(2⋅2x)))−2(8sin(2x)cos7(2x)+87(6sin(2x)cos5(2x)+65(41cos3(2x)sin(2x)+83(2x+21sin(2⋅2x)))))+10sin(2x)cos9(2x)+109(8sin(2x)cos7(2x)+87(6sin(2x)cos5(2x)+65(41cos3(2x)sin(2x)+83(2x+21sin(2⋅2x)))))):2(61cos5(2x)sin(2x)+965(4cos3(2x)sin(2x)+3(x+sin(x)))−768011(96cos7(2x)sin(2x)+7(16cos5(2x)sin(2x)+5(4cos3(2x)sin(2x)+3(x+sin(x)))))+101cos9(2x)sin(2x))
=2(61cos5(2x)sin(2x)+965(4cos3(2x)sin(2x)+3(x+sin(x)))−768011(96cos7(2x)sin(2x)+7(16cos5(2x)sin(2x)+5(4cos3(2x)sin(2x)+3(x+sin(x)))))+101cos9(2x)sin(2x))
定数を解答に追加する=2(61cos5(2x)sin(2x)+965(4cos3(2x)sin(2x)+3(x+sin(x)))−768011(96cos7(2x)sin(2x)+7(16cos5(2x)sin(2x)+5(4cos3(2x)sin(2x)+3(x+sin(x)))))+101cos9(2x)sin(2x))+C