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不定积分∫cos^4(4x-1/2)dx的计算_进行

时间:2021-10-05 10:59:10  来源:  作者:网络转载

原标题:不定积分∫cos^4(4x-1/2)dx的计算

主要内容:

本内容用凑分法、分部积分法以及三角公式变形等有关知识,介绍不定积分∫cos^4(4x-1/2)dx的计算步骤。

详细步骤:

I=∫cos^4(4x-1/2)dx

对微元进行凑分

=(1/4)∫cos^4(4x-1/2)d(4x-1/2)

=(1/4)∫cos^3(4x-1/2)cos(4x-1/2)d(4x-1/2)

对三角函数进行凑分

=(1/4)∫cos^3(4x-1/2)dsin(4x-1/2)

以下进行分部积分法

=(1/4)cos^3(4x-1/2)sin(4x-1/2)-(1/4)∫sin(4x-1/2)dcos^3(4x-1/2);

=(1/4)cos^3(4x-1/2)sin(4x-1/2)+3∫sin^2(4x-1/2)cos^2(4x-1/2)dx;

使用sin^2x+cos^2x=1公式进行变形,

=(1/4)cos^3(4x-1/2)sin(4x-1/2)+3∫[1-cos^2(4x-1/2)]cos^2(4x-1/2)dx

=(1/4)cos^3(4x-1/2)sin(4x-1/2)+3∫cos^2(4x-1/2)dx-3I,则:

4I=(1/4)cos^3(4x-1/2)sin(4x-1/2)+3∫cos^2(4x-1/2)dx;

I=(1/16)cos^3(4x-1/2)sin(4x-1/2)+(3/4)∫cos^2(4x-1/2)dx;

使用倍角公式cos2x=2cos^2x-1得,

I=(1/16)cos^3(4x-1/2)sin(4x-1/2)+(3/8)∫[cos2(4x-1/2)+1]dx;

=(1/16)cos^3(4x-1/2)sin(4x-1/2)+(3/8)∫cos2(4x-1/2)dx+(3/8)∫dx;

=(1/16)cos^3(4x-1/2)sin(4x-1/2)+(3/64)∫cos2(4x-1/2)d[2(4x-1/2)]+(3x/8);

所以:

I =(1/16)cos^3(4x-1/2)sin(4x-1/2)+(3/64) sin2(4x-1/2)+(3x/8)+C1.

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