Funktion $$$5 \cos{\left(x \right)} \cos{\left(5 x \right)}$$$ integraali

Laskin löytää funktion $$$5 \cos{\left(x \right)} \cos{\left(5 x \right)}$$$ integraalin/alkufunktion ja näyttää vaiheet.

Aiheeseen liittyvä laskin: Määrättyjen ja epäoleellisten integraalien laskin

Kirjoita ilman differentiaaleja kuten $$$dx$$$, $$$dy$$$ jne.
Jätä tyhjäksi automaattista tunnistusta varten.

Jos laskin ei laskenut jotakin tai olet havainnut virheen tai sinulla on ehdotus tai palaute, ole hyvä ja ota meihin yhteyttä.

Syötteesi

Määritä $$$\int 5 \cos{\left(x \right)} \cos{\left(5 x \right)}\, dx$$$.

Ratkaisu

Kirjoita $$$\cos\left(x \right)\cos\left(5 x \right)$$$ uudelleen kaavaa $$$\cos\left(\alpha \right)\cos\left(\beta \right)=\frac{1}{2} \cos\left(\alpha-\beta \right)+\frac{1}{2} \cos\left(\alpha+\beta \right)$$$ käyttäen, kun $$$\alpha=x$$$ ja $$$\beta=5 x$$$:

$${\color{red}{\int{5 \cos{\left(x \right)} \cos{\left(5 x \right)} d x}}} = {\color{red}{\int{\left(\frac{5 \cos{\left(4 x \right)}}{2} + \frac{5 \cos{\left(6 x \right)}}{2}\right)d x}}}$$

Sovella vakiokertoimen sääntöä $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ käyttäen $$$c=\frac{1}{2}$$$ ja $$$f{\left(x \right)} = 5 \cos{\left(4 x \right)} + 5 \cos{\left(6 x \right)}$$$:

$${\color{red}{\int{\left(\frac{5 \cos{\left(4 x \right)}}{2} + \frac{5 \cos{\left(6 x \right)}}{2}\right)d x}}} = {\color{red}{\left(\frac{\int{\left(5 \cos{\left(4 x \right)} + 5 \cos{\left(6 x \right)}\right)d x}}{2}\right)}}$$

Integroi termi kerrallaan:

$$\frac{{\color{red}{\int{\left(5 \cos{\left(4 x \right)} + 5 \cos{\left(6 x \right)}\right)d x}}}}{2} = \frac{{\color{red}{\left(\int{5 \cos{\left(4 x \right)} d x} + \int{5 \cos{\left(6 x \right)} d x}\right)}}}{2}$$

Sovella vakiokertoimen sääntöä $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ käyttäen $$$c=5$$$ ja $$$f{\left(x \right)} = \cos{\left(4 x \right)}$$$:

$$\frac{\int{5 \cos{\left(6 x \right)} d x}}{2} + \frac{{\color{red}{\int{5 \cos{\left(4 x \right)} d x}}}}{2} = \frac{\int{5 \cos{\left(6 x \right)} d x}}{2} + \frac{{\color{red}{\left(5 \int{\cos{\left(4 x \right)} d x}\right)}}}{2}$$

Olkoon $$$u=4 x$$$.

Tällöin $$$du=\left(4 x\right)^{\prime }dx = 4 dx$$$ (vaiheet ovat nähtävissä ») ja saamme, että $$$dx = \frac{du}{4}$$$.

Siis,

$$\frac{\int{5 \cos{\left(6 x \right)} d x}}{2} + \frac{5 {\color{red}{\int{\cos{\left(4 x \right)} d x}}}}{2} = \frac{\int{5 \cos{\left(6 x \right)} d x}}{2} + \frac{5 {\color{red}{\int{\frac{\cos{\left(u \right)}}{4} d u}}}}{2}$$

Sovella vakiokertoimen sääntöä $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ käyttäen $$$c=\frac{1}{4}$$$ ja $$$f{\left(u \right)} = \cos{\left(u \right)}$$$:

$$\frac{\int{5 \cos{\left(6 x \right)} d x}}{2} + \frac{5 {\color{red}{\int{\frac{\cos{\left(u \right)}}{4} d u}}}}{2} = \frac{\int{5 \cos{\left(6 x \right)} d x}}{2} + \frac{5 {\color{red}{\left(\frac{\int{\cos{\left(u \right)} d u}}{4}\right)}}}{2}$$

Kosinin integraali on $$$\int{\cos{\left(u \right)} d u} = \sin{\left(u \right)}$$$:

$$\frac{\int{5 \cos{\left(6 x \right)} d x}}{2} + \frac{5 {\color{red}{\int{\cos{\left(u \right)} d u}}}}{8} = \frac{\int{5 \cos{\left(6 x \right)} d x}}{2} + \frac{5 {\color{red}{\sin{\left(u \right)}}}}{8}$$

Muista, että $$$u=4 x$$$:

$$\frac{\int{5 \cos{\left(6 x \right)} d x}}{2} + \frac{5 \sin{\left({\color{red}{u}} \right)}}{8} = \frac{\int{5 \cos{\left(6 x \right)} d x}}{2} + \frac{5 \sin{\left({\color{red}{\left(4 x\right)}} \right)}}{8}$$

Sovella vakiokertoimen sääntöä $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ käyttäen $$$c=5$$$ ja $$$f{\left(x \right)} = \cos{\left(6 x \right)}$$$:

$$\frac{5 \sin{\left(4 x \right)}}{8} + \frac{{\color{red}{\int{5 \cos{\left(6 x \right)} d x}}}}{2} = \frac{5 \sin{\left(4 x \right)}}{8} + \frac{{\color{red}{\left(5 \int{\cos{\left(6 x \right)} d x}\right)}}}{2}$$

Olkoon $$$u=6 x$$$.

Tällöin $$$du=\left(6 x\right)^{\prime }dx = 6 dx$$$ (vaiheet ovat nähtävissä ») ja saamme, että $$$dx = \frac{du}{6}$$$.

Näin ollen,

$$\frac{5 \sin{\left(4 x \right)}}{8} + \frac{5 {\color{red}{\int{\cos{\left(6 x \right)} d x}}}}{2} = \frac{5 \sin{\left(4 x \right)}}{8} + \frac{5 {\color{red}{\int{\frac{\cos{\left(u \right)}}{6} d u}}}}{2}$$

Sovella vakiokertoimen sääntöä $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ käyttäen $$$c=\frac{1}{6}$$$ ja $$$f{\left(u \right)} = \cos{\left(u \right)}$$$:

$$\frac{5 \sin{\left(4 x \right)}}{8} + \frac{5 {\color{red}{\int{\frac{\cos{\left(u \right)}}{6} d u}}}}{2} = \frac{5 \sin{\left(4 x \right)}}{8} + \frac{5 {\color{red}{\left(\frac{\int{\cos{\left(u \right)} d u}}{6}\right)}}}{2}$$

Kosinin integraali on $$$\int{\cos{\left(u \right)} d u} = \sin{\left(u \right)}$$$:

$$\frac{5 \sin{\left(4 x \right)}}{8} + \frac{5 {\color{red}{\int{\cos{\left(u \right)} d u}}}}{12} = \frac{5 \sin{\left(4 x \right)}}{8} + \frac{5 {\color{red}{\sin{\left(u \right)}}}}{12}$$

Muista, että $$$u=6 x$$$:

$$\frac{5 \sin{\left(4 x \right)}}{8} + \frac{5 \sin{\left({\color{red}{u}} \right)}}{12} = \frac{5 \sin{\left(4 x \right)}}{8} + \frac{5 \sin{\left({\color{red}{\left(6 x\right)}} \right)}}{12}$$

Näin ollen,

$$\int{5 \cos{\left(x \right)} \cos{\left(5 x \right)} d x} = \frac{5 \sin{\left(4 x \right)}}{8} + \frac{5 \sin{\left(6 x \right)}}{12}$$

Sievennä:

$$\int{5 \cos{\left(x \right)} \cos{\left(5 x \right)} d x} = \frac{5 \left(3 \sin{\left(4 x \right)} + 2 \sin{\left(6 x \right)}\right)}{24}$$

Lisää integrointivakio:

$$\int{5 \cos{\left(x \right)} \cos{\left(5 x \right)} d x} = \frac{5 \left(3 \sin{\left(4 x \right)} + 2 \sin{\left(6 x \right)}\right)}{24}+C$$

Vastaus

$$$\int 5 \cos{\left(x \right)} \cos{\left(5 x \right)}\, dx = \frac{5 \left(3 \sin{\left(4 x \right)} + 2 \sin{\left(6 x \right)}\right)}{24} + C$$$A