题目
求 (int )_(0)^dfrac (pi {2)}(e)^2xcos xdx
求
题目解答
答案
依题意,计算
即,
解得,
解析
步骤 1:使用分部积分法
我们使用分部积分法来解决这个问题。分部积分法的公式是 ${\int }u dv = uv - {\int }v du$。我们设 $u = {e}^{2x}$ 和 $dv = \cos x dx$,则 $du = 2{e}^{2x} dx$ 和 $v = \sin x$。
步骤 2:应用分部积分法
将 $u$ 和 $v$ 代入分部积分法的公式中,我们得到:
${\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}{e}^{2x}\cos xdx = {e}^{2x}\sin x|_{0}^{\dfrac {\pi }{2}} - {\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}2{e}^{2x}\sin xdx$
步骤 3:再次使用分部积分法
我们再次使用分部积分法来解决 ${\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}2{e}^{2x}\sin xdx$。设 $u = 2{e}^{2x}$ 和 $dv = \sin x dx$,则 $du = 4{e}^{2x} dx$ 和 $v = -\cos x$。
步骤 4:应用分部积分法
将 $u$ 和 $v$ 代入分部积分法的公式中,我们得到:
${\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}2{e}^{2x}\sin xdx = -2{e}^{2x}\cos x|_{0}^{\dfrac {\pi }{2}} + {\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}4{e}^{2x}\cos xdx$
步骤 5:合并结果
将步骤 2 和步骤 4 的结果合并,我们得到:
${\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}{e}^{2x}\cos xdx = {e}^{2x}\sin x|_{0}^{\dfrac {\pi }{2}} - (-2{e}^{2x}\cos x|_{0}^{\dfrac {\pi }{2}} + {\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}4{e}^{2x}\cos xdx)$
步骤 6:简化表达式
简化表达式,我们得到:
${\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}{e}^{2x}\cos xdx = {e}^{2x}\sin x|_{0}^{\dfrac {\pi }{2}} + 2{e}^{2x}\cos x|_{0}^{\dfrac {\pi }{2}} - {\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}4{e}^{2x}\cos xdx$
步骤 7:解方程
将 ${\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}{e}^{2x}\cos xdx$ 代入方程中,我们得到:
$5{\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}{e}^{2x}\cos xdx = {e}^{2x}\sin x|_{0}^{\dfrac {\pi }{2}} + 2{e}^{2x}\cos x|_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}$
步骤 8:计算定积分
计算定积分,我们得到:
$5{\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}{e}^{2x}\cos xdx = {e}^{\pi } - 2$
步骤 9:求解
求解,我们得到:
${\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}{e}^{2x}\cos xdx = \dfrac {{e}^{\pi } - 2}{5}$
我们使用分部积分法来解决这个问题。分部积分法的公式是 ${\int }u dv = uv - {\int }v du$。我们设 $u = {e}^{2x}$ 和 $dv = \cos x dx$,则 $du = 2{e}^{2x} dx$ 和 $v = \sin x$。
步骤 2:应用分部积分法
将 $u$ 和 $v$ 代入分部积分法的公式中,我们得到:
${\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}{e}^{2x}\cos xdx = {e}^{2x}\sin x|_{0}^{\dfrac {\pi }{2}} - {\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}2{e}^{2x}\sin xdx$
步骤 3:再次使用分部积分法
我们再次使用分部积分法来解决 ${\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}2{e}^{2x}\sin xdx$。设 $u = 2{e}^{2x}$ 和 $dv = \sin x dx$,则 $du = 4{e}^{2x} dx$ 和 $v = -\cos x$。
步骤 4:应用分部积分法
将 $u$ 和 $v$ 代入分部积分法的公式中,我们得到:
${\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}2{e}^{2x}\sin xdx = -2{e}^{2x}\cos x|_{0}^{\dfrac {\pi }{2}} + {\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}4{e}^{2x}\cos xdx$
步骤 5:合并结果
将步骤 2 和步骤 4 的结果合并,我们得到:
${\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}{e}^{2x}\cos xdx = {e}^{2x}\sin x|_{0}^{\dfrac {\pi }{2}} - (-2{e}^{2x}\cos x|_{0}^{\dfrac {\pi }{2}} + {\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}4{e}^{2x}\cos xdx)$
步骤 6:简化表达式
简化表达式,我们得到:
${\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}{e}^{2x}\cos xdx = {e}^{2x}\sin x|_{0}^{\dfrac {\pi }{2}} + 2{e}^{2x}\cos x|_{0}^{\dfrac {\pi }{2}} - {\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}4{e}^{2x}\cos xdx$
步骤 7:解方程
将 ${\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}{e}^{2x}\cos xdx$ 代入方程中,我们得到:
$5{\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}{e}^{2x}\cos xdx = {e}^{2x}\sin x|_{0}^{\dfrac {\pi }{2}} + 2{e}^{2x}\cos x|_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}$
步骤 8:计算定积分
计算定积分,我们得到:
$5{\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}{e}^{2x}\cos xdx = {e}^{\pi } - 2$
步骤 9:求解
求解,我们得到:
${\int }_{0}^{\dfrac {\pi }{2}}{e}^{2x}\cos xdx = \dfrac {{e}^{\pi } - 2}{5}$