解答
∫sin4(4x)cos4(4x)dx
解答
10241(24x−4sin3(4x)cos(4x)−3sin(8x)+48sin5(4x)cos(4x)−32sin7(4x)cos(4x))+C
求解步骤
∫sin4(4x)cos4(4x)dx
使用换元积分法
=∫sin4(u)cos4(u)41du
提出常数: ∫a⋅f(x)dx=a⋅∫f(x)dx=41⋅∫sin4(u)cos4(u)du
使用三角恒等式改写
=41⋅∫sin4(u)(1−sin2(u))2du
乘开 sin4(u)(1−sin2(u))2:sin4(u)−2sin6(u)+sin8(u)
=41⋅∫sin4(u)−2sin6(u)+sin8(u)du
使用积分加法定则: ∫f(x)±g(x)dx=∫f(x)dx±∫g(x)dx=41(∫sin4(u)du−∫2sin6(u)du+∫sin8(u)du)
∫sin4(u)du=−41sin3(u)cos(u)+83(u−21sin(2u))
∫2sin6(u)du=2(−6cos(u)sin5(u)+65(−41sin3(u)cos(u)+83(u−21sin(2u))))
∫sin8(u)du=−8cos(u)sin7(u)+87(−6cos(u)sin5(u)+65(−41sin3(u)cos(u)+83(u−21sin(2u))))
=41(−41sin3(u)cos(u)+83(u−21sin(2u))−2(−6cos(u)sin5(u)+65(−41sin3(u)cos(u)+83(u−21sin(2u))))−8cos(u)sin7(u)+87(−6cos(u)sin5(u)+65(−41sin3(u)cos(u)+83(u−21sin(2u)))))
u=4x代回=41(−41sin3(4x)cos(4x)+83(4x−21sin(2⋅4x))−2(−6cos(4x)sin5(4x)+65(−41sin3(4x)cos(4x)+83(4x−21sin(2⋅4x))))−8cos(4x)sin7(4x)+87(−6cos(4x)sin5(4x)+65(−41sin3(4x)cos(4x)+83(4x−21sin(2⋅4x)))))
化简 41(−41sin3(4x)cos(4x)+83(4x−21sin(2⋅4x))−2(−6cos(4x)sin5(4x)+65(−41sin3(4x)cos(4x)+83(4x−21sin(2⋅4x))))−8cos(4x)sin7(4x)+87(−6cos(4x)sin5(4x)+65(−41sin3(4x)cos(4x)+83(4x−21sin(2⋅4x))))):10241(24x−4sin3(4x)cos(4x)−3sin(8x)+48sin5(4x)cos(4x)−32sin7(4x)cos(4x))
=10241(24x−4sin3(4x)cos(4x)−3sin(8x)+48sin5(4x)cos(4x)−32sin7(4x)cos(4x))
解答补常数=10241(24x−4sin3(4x)cos(4x)−3sin(8x)+48sin5(4x)cos(4x)−32sin7(4x)cos(4x))+C