$$$\sin{\left(2 x \right)} \cos{\left(x \right)} \cos{\left(2 x \right)}$$$의 적분

$$$\int \sin{\left(2 x \right)} \cos{\left(x \right)} \cos{\left(2 x \right)}\, dx$$$을(를) 구하시오.

공식 $$$\sin\left(\alpha \right)\cos\left(\beta \right)=\frac{1}{2} \sin\left(\alpha-\beta \right)+\frac{1}{2} \sin\left(\alpha+\beta \right)$$$에 $$$\alpha=2 x$$$와 $$$\beta=x$$$를 대입하여 $$$\sin\left(2 x \right)\cos\left(x \right)$$$을(를) 다시 쓰십시오.:

$${\color{red}{\int{\sin{\left(2 x \right)} \cos{\left(x \right)} \cos{\left(2 x \right)} d x}}} = {\color{red}{\int{\left(\frac{\sin{\left(x \right)}}{2} + \frac{\sin{\left(3 x \right)}}{2}\right) \cos{\left(2 x \right)} d x}}}$$

식을 전개하시오:

$${\color{red}{\int{\left(\frac{\sin{\left(x \right)}}{2} + \frac{\sin{\left(3 x \right)}}{2}\right) \cos{\left(2 x \right)} d x}}} = {\color{red}{\int{\left(\frac{\sin{\left(x \right)} \cos{\left(2 x \right)}}{2} + \frac{\sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(2 x \right)}}{2}\right)d x}}}$$

상수배 법칙 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$을 $$$c=\frac{1}{2}$$$와 $$$f{\left(x \right)} = \sin{\left(x \right)} \cos{\left(2 x \right)} + \sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(2 x \right)}$$$에 적용하세요:

$${\color{red}{\int{\left(\frac{\sin{\left(x \right)} \cos{\left(2 x \right)}}{2} + \frac{\sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(2 x \right)}}{2}\right)d x}}} = {\color{red}{\left(\frac{\int{\left(\sin{\left(x \right)} \cos{\left(2 x \right)} + \sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(2 x \right)}\right)d x}}{2}\right)}}$$

각 항별로 적분하십시오:

$$\frac{{\color{red}{\int{\left(\sin{\left(x \right)} \cos{\left(2 x \right)} + \sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(2 x \right)}\right)d x}}}}{2} = \frac{{\color{red}{\left(\int{\sin{\left(x \right)} \cos{\left(2 x \right)} d x} + \int{\sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(2 x \right)} d x}\right)}}}{2}$$

공식 $$$\sin\left(\alpha \right)\cos\left(\beta \right)=\frac{1}{2} \sin\left(\alpha-\beta \right)+\frac{1}{2} \sin\left(\alpha+\beta \right)$$$을 사용하여 $$$\alpha=x$$$ 및 $$$\beta=2 x$$$에 대해 피적분함수를 다시 쓰십시오.:

$$\frac{\int{\sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(2 x \right)} d x}}{2} + \frac{{\color{red}{\int{\sin{\left(x \right)} \cos{\left(2 x \right)} d x}}}}{2} = \frac{\int{\sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(2 x \right)} d x}}{2} + \frac{{\color{red}{\int{\left(- \frac{\sin{\left(x \right)}}{2} + \frac{\sin{\left(3 x \right)}}{2}\right)d x}}}}{2}$$

상수배 법칙 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$을 $$$c=\frac{1}{2}$$$와 $$$f{\left(x \right)} = - \sin{\left(x \right)} + \sin{\left(3 x \right)}$$$에 적용하세요:

$$\frac{\int{\sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(2 x \right)} d x}}{2} + \frac{{\color{red}{\int{\left(- \frac{\sin{\left(x \right)}}{2} + \frac{\sin{\left(3 x \right)}}{2}\right)d x}}}}{2} = \frac{\int{\sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(2 x \right)} d x}}{2} + \frac{{\color{red}{\left(\frac{\int{\left(- \sin{\left(x \right)} + \sin{\left(3 x \right)}\right)d x}}{2}\right)}}}{2}$$

각 항별로 적분하십시오:

$$\frac{\int{\sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(2 x \right)} d x}}{2} + \frac{{\color{red}{\int{\left(- \sin{\left(x \right)} + \sin{\left(3 x \right)}\right)d x}}}}{4} = \frac{\int{\sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(2 x \right)} d x}}{2} + \frac{{\color{red}{\left(- \int{\sin{\left(x \right)} d x} + \int{\sin{\left(3 x \right)} d x}\right)}}}{4}$$

사인 함수의 적분은 $$$\int{\sin{\left(x \right)} d x} = - \cos{\left(x \right)}$$$:

$$\frac{\int{\sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(2 x \right)} d x}}{2} + \frac{\int{\sin{\left(3 x \right)} d x}}{4} - \frac{{\color{red}{\int{\sin{\left(x \right)} d x}}}}{4} = \frac{\int{\sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(2 x \right)} d x}}{2} + \frac{\int{\sin{\left(3 x \right)} d x}}{4} - \frac{{\color{red}{\left(- \cos{\left(x \right)}\right)}}}{4}$$

$$$u=3 x$$$라 하자.

그러면 $$$du=\left(3 x\right)^{\prime }dx = 3 dx$$$ (단계는 »에서 볼 수 있습니다), 그리고 $$$dx = \frac{du}{3}$$$임을 얻습니다.

따라서,

$$\frac{\cos{\left(x \right)}}{4} + \frac{\int{\sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(2 x \right)} d x}}{2} + \frac{{\color{red}{\int{\sin{\left(3 x \right)} d x}}}}{4} = \frac{\cos{\left(x \right)}}{4} + \frac{\int{\sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(2 x \right)} d x}}{2} + \frac{{\color{red}{\int{\frac{\sin{\left(u \right)}}{3} d u}}}}{4}$$

상수배 법칙 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$을 $$$c=\frac{1}{3}$$$와 $$$f{\left(u \right)} = \sin{\left(u \right)}$$$에 적용하세요:

$$\frac{\cos{\left(x \right)}}{4} + \frac{\int{\sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(2 x \right)} d x}}{2} + \frac{{\color{red}{\int{\frac{\sin{\left(u \right)}}{3} d u}}}}{4} = \frac{\cos{\left(x \right)}}{4} + \frac{\int{\sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(2 x \right)} d x}}{2} + \frac{{\color{red}{\left(\frac{\int{\sin{\left(u \right)} d u}}{3}\right)}}}{4}$$

사인 함수의 적분은 $$$\int{\sin{\left(u \right)} d u} = - \cos{\left(u \right)}$$$:

$$\frac{\cos{\left(x \right)}}{4} + \frac{\int{\sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(2 x \right)} d x}}{2} + \frac{{\color{red}{\int{\sin{\left(u \right)} d u}}}}{12} = \frac{\cos{\left(x \right)}}{4} + \frac{\int{\sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(2 x \right)} d x}}{2} + \frac{{\color{red}{\left(- \cos{\left(u \right)}\right)}}}{12}$$

다음 $$$u=3 x$$$을 기억하라:

$$\frac{\cos{\left(x \right)}}{4} + \frac{\int{\sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(2 x \right)} d x}}{2} - \frac{\cos{\left({\color{red}{u}} \right)}}{12} = \frac{\cos{\left(x \right)}}{4} + \frac{\int{\sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(2 x \right)} d x}}{2} - \frac{\cos{\left({\color{red}{\left(3 x\right)}} \right)}}{12}$$

공식 $$$\sin\left(\alpha \right)\cos\left(\beta \right)=\frac{1}{2} \sin\left(\alpha-\beta \right)+\frac{1}{2} \sin\left(\alpha+\beta \right)$$$을 사용하여 $$$\alpha=3 x$$$ 및 $$$\beta=2 x$$$에 대해 피적분함수를 다시 쓰십시오.:

$$\frac{\cos{\left(x \right)}}{4} - \frac{\cos{\left(3 x \right)}}{12} + \frac{{\color{red}{\int{\sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(2 x \right)} d x}}}}{2} = \frac{\cos{\left(x \right)}}{4} - \frac{\cos{\left(3 x \right)}}{12} + \frac{{\color{red}{\int{\left(\frac{\sin{\left(x \right)}}{2} + \frac{\sin{\left(5 x \right)}}{2}\right)d x}}}}{2}$$

상수배 법칙 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$을 $$$c=\frac{1}{2}$$$와 $$$f{\left(x \right)} = \sin{\left(x \right)} + \sin{\left(5 x \right)}$$$에 적용하세요:

$$\frac{\cos{\left(x \right)}}{4} - \frac{\cos{\left(3 x \right)}}{12} + \frac{{\color{red}{\int{\left(\frac{\sin{\left(x \right)}}{2} + \frac{\sin{\left(5 x \right)}}{2}\right)d x}}}}{2} = \frac{\cos{\left(x \right)}}{4} - \frac{\cos{\left(3 x \right)}}{12} + \frac{{\color{red}{\left(\frac{\int{\left(\sin{\left(x \right)} + \sin{\left(5 x \right)}\right)d x}}{2}\right)}}}{2}$$

각 항별로 적분하십시오:

$$\frac{\cos{\left(x \right)}}{4} - \frac{\cos{\left(3 x \right)}}{12} + \frac{{\color{red}{\int{\left(\sin{\left(x \right)} + \sin{\left(5 x \right)}\right)d x}}}}{4} = \frac{\cos{\left(x \right)}}{4} - \frac{\cos{\left(3 x \right)}}{12} + \frac{{\color{red}{\left(\int{\sin{\left(x \right)} d x} + \int{\sin{\left(5 x \right)} d x}\right)}}}{4}$$

사인 함수의 적분은 $$$\int{\sin{\left(x \right)} d x} = - \cos{\left(x \right)}$$$:

$$\frac{\cos{\left(x \right)}}{4} - \frac{\cos{\left(3 x \right)}}{12} + \frac{\int{\sin{\left(5 x \right)} d x}}{4} + \frac{{\color{red}{\int{\sin{\left(x \right)} d x}}}}{4} = \frac{\cos{\left(x \right)}}{4} - \frac{\cos{\left(3 x \right)}}{12} + \frac{\int{\sin{\left(5 x \right)} d x}}{4} + \frac{{\color{red}{\left(- \cos{\left(x \right)}\right)}}}{4}$$

$$$u=5 x$$$라 하자.

그러면 $$$du=\left(5 x\right)^{\prime }dx = 5 dx$$$ (단계는 »에서 볼 수 있습니다), 그리고 $$$dx = \frac{du}{5}$$$임을 얻습니다.

따라서,

$$- \frac{\cos{\left(3 x \right)}}{12} + \frac{{\color{red}{\int{\sin{\left(5 x \right)} d x}}}}{4} = - \frac{\cos{\left(3 x \right)}}{12} + \frac{{\color{red}{\int{\frac{\sin{\left(u \right)}}{5} d u}}}}{4}$$

상수배 법칙 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$을 $$$c=\frac{1}{5}$$$와 $$$f{\left(u \right)} = \sin{\left(u \right)}$$$에 적용하세요:

$$- \frac{\cos{\left(3 x \right)}}{12} + \frac{{\color{red}{\int{\frac{\sin{\left(u \right)}}{5} d u}}}}{4} = - \frac{\cos{\left(3 x \right)}}{12} + \frac{{\color{red}{\left(\frac{\int{\sin{\left(u \right)} d u}}{5}\right)}}}{4}$$

사인 함수의 적분은 $$$\int{\sin{\left(u \right)} d u} = - \cos{\left(u \right)}$$$:

$$- \frac{\cos{\left(3 x \right)}}{12} + \frac{{\color{red}{\int{\sin{\left(u \right)} d u}}}}{20} = - \frac{\cos{\left(3 x \right)}}{12} + \frac{{\color{red}{\left(- \cos{\left(u \right)}\right)}}}{20}$$

다음 $$$u=5 x$$$을 기억하라:

$$- \frac{\cos{\left(3 x \right)}}{12} - \frac{\cos{\left({\color{red}{u}} \right)}}{20} = - \frac{\cos{\left(3 x \right)}}{12} - \frac{\cos{\left({\color{red}{\left(5 x\right)}} \right)}}{20}$$

따라서,

$$\int{\sin{\left(2 x \right)} \cos{\left(x \right)} \cos{\left(2 x \right)} d x} = - \frac{\cos{\left(3 x \right)}}{12} - \frac{\cos{\left(5 x \right)}}{20}$$

적분 상수를 추가하세요:

$$\int{\sin{\left(2 x \right)} \cos{\left(x \right)} \cos{\left(2 x \right)} d x} = - \frac{\cos{\left(3 x \right)}}{12} - \frac{\cos{\left(5 x \right)}}{20}+C$$

$$$\int \sin{\left(2 x \right)} \cos{\left(x \right)} \cos{\left(2 x \right)}\, dx = \left(- \frac{\cos{\left(3 x \right)}}{12} - \frac{\cos{\left(5 x \right)}}{20}\right) + C$$$A