Page 1 of 1

Integralet av (sin(x))^3 ?

Posted: 30/05-2011 15:56
by mstud
Hei!

Så på eksempeloppgave 2008 i R2 at dette integralet dukket opp: [tex]\int (sin(x))^3[/tex]. Oppgaven var å vise at løsningen av [tex]3 \int (sin(x))^3[/tex]var [tex]1\cdot (cos(x))^3 + -3\cdot cos(x) + C[/tex]. Det kan jo gjøres på to måter, enten derivere løsningen eller regne ut integralet. Derivere løsningen for å vise at den er riktig, er greit nok, men ville gjerne visst hvordan dette integralet kan løses :)

Kan noen gi meg noen tips?

[tex]\int (sin(x))^3 = ...[/tex]

Pleier jo vanligvis å bruke delvis integrasjon på trig. , men ser ikke ut for at det hjelper så mye her, eller?

Substitusjon hjelper meg heller ikke så mye, så langt jeg kan se, men kanskje jeg ser feil...

Og delbrøksoppspalting er helt uaktuelt :lol:

edit: satte inn en konstant jeg hadde glemt å ta med...

Posted: 30/05-2011 16:12
by Nebuchadnezzar
[tex]\, sin(x)^2 \, = \, 1 \, - \, \cos(x)^2 [/tex]

Posted: 30/05-2011 16:13
by Janhaa
fikk ikke helt med meg om du trenkte hjelp, men;

[tex]I=\int\sin^3(x)\,dx=\int \sin(x)\sin^2(x)\,dx=\int \sin(x)\left(1-\cos^2(x)\right)\,dx[/tex]

[tex]u =\cos(x)[/tex]

Posted: 30/05-2011 16:23
by mstud
Janhaa wrote:fikk ikke helt med meg om du trenkte hjelp, men;

[tex]I=\int\sin^3(x)\,dx=\int \sin(x)\sin^2(x)\,dx=\int \sin(x)\left(1-\cos^2(x)\right)\,dx[/tex]

[tex]u =\cos(x)[/tex]
Jo, jeg trengte litt hjelp, og nå fikk jeg den :)

Tenkte på å skrive som [tex]sin(x) \cdot sin^2(x)[/tex] og så skrive den om, men nå ser jeg jo at det blir ikke spesielt vanskelig å bruke substitusjon for å komme meg litt videre derfra...

[tex]\int \sin(x)\left(1-\cos^2(x)\right)\,dx[/tex] Når u=cos(x), er [tex]\frac{du}{dx} =-sin(x)[/tex], dvs. [tex]dx=\frac {du}{-sin(x)}[/tex], og jeg får:

[tex]\int \sin(x)\left(1-\cos^2(x)\right)\,dx= \int \cancel{sin(x)} (1-u^2) \frac{du}{-\cancel{sin(x)}} = -\int (1-u^2) du=...[/tex] Stemmer det så langt?

Posted: 30/05-2011 16:33
by Nebuchadnezzar
Ser da slik ut =)

Posted: 30/05-2011 16:41
by mstud
Flott, da fortsetter jeg ...

[tex]-\int (1-u^2) du=-(u-\frac 13 u^3 + C_1 ) = -3cos(x) + cos^3(x)-C_1 =-3cos(x) + cos^3(x)+C[/tex] Stemmer det også, tror jeg...?

Så tusen takk for hjelpen :)

Posted: 30/05-2011 16:50
by Janhaa
mstud wrote:Flott, da fortsetter jeg ...
[tex]-\int (1-u^2) du=-(u-\frac 13 u^3 + C_1 ) = -3cos(x) + cos^3(x)-C_1 =-3cos(x) + cos^3(x)+C[/tex] Stemmer det også, tror jeg...?
Så tusen takk for hjelpen :)
bare for ordens skyld...
[tex]-\int (1-u^2) du=\int (u^2 - 1)\,du[/tex]

Posted: 30/05-2011 16:55
by mstud
Janhaa wrote:
mstud wrote:Flott, da fortsetter jeg ...
[tex]-\int (1-u^2) du=-(u-\frac 13 u^3 + C_1 ) = -3cos(x) + cos^3(x)-C_1 =-3cos(x) + cos^3(x)+C[/tex] Stemmer det også, tror jeg...?
Så tusen takk for hjelpen :)
bare for ordens skyld...
[tex]-\int (1-u^2) du=\int (u^2 - 1)\,du[/tex]
Sant nok, da kan jeg skrive:

[tex]-\int (1-u^2) du=\int (u^2 - 1) \ du =\frac 13 u^3 -u + C= cos^3(x) -3cos(x)+C[/tex] Og det ser jo enda litt penere ut :)