Problemă rezolvată de Proprietăți ale integralelor

MediuProprietăți ale integralelorIntegrale definiteTrigonometrie
Calculați integrala I=0πxsinx1+cos2xdxI = \int_0^{\pi} \frac{x \sin x}{1 + \cos^2 x} dx folosind proprietăți ale integralelor definite.

Rezolvare completă

10 puncte · 4 pași
12 puncte
Aplicați proprietatea 0af(x)dx=0af(ax)dx\int_0^a f(x) dx = \int_0^a f(a-x) dx pentru a=πa=\pi și obțineți I=0π(πx)sinx1+cos2xdxI = \int_0^{\pi} \frac{(\pi - x) \sin x}{1 + \cos^2 x} dx.
22 puncte
Adunați cele două expresii pentru II: 2I=0πxsinx1+cos2xdx+0π(πx)sinx1+cos2xdx=π0πsinx1+cos2xdx2I = \int_0^{\pi} \frac{x \sin x}{1 + \cos^2 x} dx + \int_0^{\pi} \frac{(\pi - x) \sin x}{1 + \cos^2 x} dx = \pi \int_0^{\pi} \frac{\sin x}{1 + \cos^2 x} dx.
33 puncte
Pentru a calcula J=0πsinx1+cos2xdxJ = \int_0^{\pi} \frac{\sin x}{1 + \cos^2 x} dx, folosiți substituția u=cosxu = \cos x, du=sinxdxdu = -\sin x dx, deci J=11du1+u2=11du1+u2J = \int_{1}^{-1} \frac{-du}{1+u^2} = \int_{-1}^{1} \frac{du}{1+u^2}.
43 puncte
Calculați 11du1+u2=[arctanu]11=π4(π4)=π2\int_{-1}^{1} \frac{du}{1+u^2} = [\arctan u]_{-1}^{1} = \frac{\pi}{4} - (-\frac{\pi}{4}) = \frac{\pi}{2}, deci J=π2J = \frac{\pi}{2} și 2I=ππ2=π222I = \pi \cdot \frac{\pi}{2} = \frac{\pi^2}{2}, așadar I=π24I = \frac{\pi^2}{4}.

Ai rezolvat această problemă?

Trimite soluția ta și primește feedback AI detaliat — vezi exact unde ai greșit și cum să îmbunătățești.

Vreau evaluare AI — e gratuit

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.

62 zile până la BAC

Pregătește-te la Proprietăți ale integralelor cu AI

Rezolvă probleme pe hârtie, fotografiază și primește feedback instant de la AI — ca de la un profesor.

Vreau evaluare AI pe soluția mea

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.