题目
(4)计算不定积分 int cos sqrt (x)dx.

题目解答
答案

解析
步骤 1:换元
设 $t = \sqrt{x}$,则 $x = t^2$,$dx = 2t\,dt$。
步骤 2:代入
将 $t$ 和 $dx$ 代入原积分,得到 $\int \cos t \cdot 2t\,dt$。
步骤 3:分部积分
使用分部积分法,设 $u = t$,$dv = \cos t\,dt$,则 $du = dt$,$v = \sin t$。
步骤 4:计算
根据分部积分公式 $\int u\,dv = uv - \int v\,du$,得到 $\int t\cos t\,dt = t\sin t - \int \sin t\,dt$。
步骤 5:计算剩余积分
$\int \sin t\,dt = -\cos t$。
步骤 6:合并结果
将步骤 4 和步骤 5 的结果合并,得到 $2(t\sin t + \cos t) + C$。
步骤 7:回代
将 $t = \sqrt{x}$ 回代,得到 $2\sqrt{x}\sin \sqrt{x} + 2\cos \sqrt{x} + C$。
设 $t = \sqrt{x}$,则 $x = t^2$,$dx = 2t\,dt$。
步骤 2:代入
将 $t$ 和 $dx$ 代入原积分,得到 $\int \cos t \cdot 2t\,dt$。
步骤 3:分部积分
使用分部积分法,设 $u = t$,$dv = \cos t\,dt$,则 $du = dt$,$v = \sin t$。
步骤 4:计算
根据分部积分公式 $\int u\,dv = uv - \int v\,du$,得到 $\int t\cos t\,dt = t\sin t - \int \sin t\,dt$。
步骤 5:计算剩余积分
$\int \sin t\,dt = -\cos t$。
步骤 6:合并结果
将步骤 4 和步骤 5 的结果合并,得到 $2(t\sin t + \cos t) + C$。
步骤 7:回代
将 $t = \sqrt{x}$ 回代,得到 $2\sqrt{x}\sin \sqrt{x} + 2\cos \sqrt{x} + C$。