解答
∫sin4(3x)cos4(3x)dx
解答
7681(18x−4sin3(3x)cos(3x)−3sin(6x)+48sin5(3x)cos(3x)−32sin7(3x)cos(3x))+C
求解步骤
∫sin4(3x)cos4(3x)dx
使用换元积分法
=∫sin4(u)cos4(u)31du
提出常数: ∫a⋅f(x)dx=a⋅∫f(x)dx=31⋅∫sin4(u)cos4(u)du
使用三角恒等式改写
=31⋅∫sin4(u)(1−sin2(u))2du
乘开 sin4(u)(1−sin2(u))2:sin4(u)−2sin6(u)+sin8(u)
=31⋅∫sin4(u)−2sin6(u)+sin8(u)du
使用积分加法定则: ∫f(x)±g(x)dx=∫f(x)dx±∫g(x)dx=31(∫sin4(u)du−∫2sin6(u)du+∫sin8(u)du)
∫sin4(u)du=−41sin3(u)cos(u)+83(u−21sin(2u))
∫2sin6(u)du=2(−6cos(u)sin5(u)+65(−41sin3(u)cos(u)+83(u−21sin(2u))))
∫sin8(u)du=−8cos(u)sin7(u)+87(−6cos(u)sin5(u)+65(−41sin3(u)cos(u)+83(u−21sin(2u))))
=31(−41sin3(u)cos(u)+83(u−21sin(2u))−2(−6cos(u)sin5(u)+65(−41sin3(u)cos(u)+83(u−21sin(2u))))−8cos(u)sin7(u)+87(−6cos(u)sin5(u)+65(−41sin3(u)cos(u)+83(u−21sin(2u)))))
u=3x代回=31(−41sin3(3x)cos(3x)+83(3x−21sin(2⋅3x))−2(−6cos(3x)sin5(3x)+65(−41sin3(3x)cos(3x)+83(3x−21sin(2⋅3x))))−8cos(3x)sin7(3x)+87(−6cos(3x)sin5(3x)+65(−41sin3(3x)cos(3x)+83(3x−21sin(2⋅3x)))))
化简 31(−41sin3(3x)cos(3x)+83(3x−21sin(2⋅3x))−2(−6cos(3x)sin5(3x)+65(−41sin3(3x)cos(3x)+83(3x−21sin(2⋅3x))))−8cos(3x)sin7(3x)+87(−6cos(3x)sin5(3x)+65(−41sin3(3x)cos(3x)+83(3x−21sin(2⋅3x))))):7681(18x−4sin3(3x)cos(3x)−3sin(6x)+48sin5(3x)cos(3x)−32sin7(3x)cos(3x))
=7681(18x−4sin3(3x)cos(3x)−3sin(6x)+48sin5(3x)cos(3x)−32sin7(3x)cos(3x))
解答补常数=7681(18x−4sin3(3x)cos(3x)−3sin(6x)+48sin5(3x)cos(3x)−32sin7(3x)cos(3x))+C