$$$\sqrt[4]{\sin{\left(x \right)}} \cos^{3}{\left(x \right)}$$$의 적분

$$$\int \sqrt[4]{\sin{\left(x \right)}} \cos^{3}{\left(x \right)}\, dx$$$을(를) 구하시오.

코사인 하나를 분리하고, $$$\alpha=x$$$에 대한 공식 $$$\cos^2\left(\alpha \right)=-\sin^2\left(\alpha \right)+1$$$을 사용하여 나머지는 모두 사인으로 표현하세요.:

$${\color{red}{\int{\sqrt[4]{\sin{\left(x \right)}} \cos^{3}{\left(x \right)} d x}}} = {\color{red}{\int{\left(1 - \sin^{2}{\left(x \right)}\right) \sqrt[4]{\sin{\left(x \right)}} \cos{\left(x \right)} d x}}}$$

$$$u=\sin{\left(x \right)}$$$라 하자.

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

따라서,

$${\color{red}{\int{\left(1 - \sin^{2}{\left(x \right)}\right) \sqrt[4]{\sin{\left(x \right)}} \cos{\left(x \right)} d x}}} = {\color{red}{\int{\sqrt[4]{u} \left(1 - u^{2}\right) d u}}}$$

Expand the expression:

$${\color{red}{\int{\sqrt[4]{u} \left(1 - u^{2}\right) d u}}} = {\color{red}{\int{\left(- u^{\frac{9}{4}} + \sqrt[4]{u}\right)d u}}}$$

각 항별로 적분하십시오:

$${\color{red}{\int{\left(- u^{\frac{9}{4}} + \sqrt[4]{u}\right)d u}}} = {\color{red}{\left(\int{\sqrt[4]{u} d u} - \int{u^{\frac{9}{4}} d u}\right)}}$$

멱법칙($$$\int u^{n}\, du = \frac{u^{n + 1}}{n + 1}$$$ $$$\left(n \neq -1 \right)$$$)을 $$$n=\frac{1}{4}$$$에 적용합니다:

$$- \int{u^{\frac{9}{4}} d u} + {\color{red}{\int{\sqrt[4]{u} d u}}}=- \int{u^{\frac{9}{4}} d u} + {\color{red}{\int{u^{\frac{1}{4}} d u}}}=- \int{u^{\frac{9}{4}} d u} + {\color{red}{\frac{u^{\frac{1}{4} + 1}}{\frac{1}{4} + 1}}}=- \int{u^{\frac{9}{4}} d u} + {\color{red}{\left(\frac{4 u^{\frac{5}{4}}}{5}\right)}}$$

멱법칙($$$\int u^{n}\, du = \frac{u^{n + 1}}{n + 1}$$$ $$$\left(n \neq -1 \right)$$$)을 $$$n=\frac{9}{4}$$$에 적용합니다:

$$\frac{4 u^{\frac{5}{4}}}{5} - {\color{red}{\int{u^{\frac{9}{4}} d u}}}=\frac{4 u^{\frac{5}{4}}}{5} - {\color{red}{\frac{u^{1 + \frac{9}{4}}}{1 + \frac{9}{4}}}}=\frac{4 u^{\frac{5}{4}}}{5} - {\color{red}{\left(\frac{4 u^{\frac{13}{4}}}{13}\right)}}$$

다음 $$$u=\sin{\left(x \right)}$$$을 기억하라:

$$\frac{4 {\color{red}{u}}^{\frac{5}{4}}}{5} - \frac{4 {\color{red}{u}}^{\frac{13}{4}}}{13} = \frac{4 {\color{red}{\sin{\left(x \right)}}}^{\frac{5}{4}}}{5} - \frac{4 {\color{red}{\sin{\left(x \right)}}}^{\frac{13}{4}}}{13}$$

따라서,

$$\int{\sqrt[4]{\sin{\left(x \right)}} \cos^{3}{\left(x \right)} d x} = - \frac{4 \sin^{\frac{13}{4}}{\left(x \right)}}{13} + \frac{4 \sin^{\frac{5}{4}}{\left(x \right)}}{5}$$

간단히 하시오:

$$\int{\sqrt[4]{\sin{\left(x \right)}} \cos^{3}{\left(x \right)} d x} = \frac{4 \left(13 - 5 \sin^{2}{\left(x \right)}\right) \sin^{\frac{5}{4}}{\left(x \right)}}{65}$$

적분 상수를 추가하세요:

$$\int{\sqrt[4]{\sin{\left(x \right)}} \cos^{3}{\left(x \right)} d x} = \frac{4 \left(13 - 5 \sin^{2}{\left(x \right)}\right) \sin^{\frac{5}{4}}{\left(x \right)}}{65}+C$$

$$$\int \sqrt[4]{\sin{\left(x \right)}} \cos^{3}{\left(x \right)}\, dx = \frac{4 \left(13 - 5 \sin^{2}{\left(x \right)}\right) \sin^{\frac{5}{4}}{\left(x \right)}}{65} + C$$$A