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主要内容

sin^2(x) cos^3(x)的积分

另一个例子是, u代入法和一些三角恒等式组合运用.

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视频字幕

我们看是否能够求解 sin平方(x) cos的3次方(x) dx 的不定积分。 和往常一样,请暂停视频, 看看你自己是否能做出来 好,当你看到这个题, 你会说,如果它只是一个 sin(x), 不是sin平方(x), 它就是 cos(x)的导数的负值。 或许我可以使用 u 换元积分法, 同样,如果它只是一个 cos(x), 而不是 cos的3次方(x),我就可以用 u换元法, 我可以让 u=sin(x), 但是,我不能在这里用它。 这里的主要想法是 有没有一项是奇数指数,我们看到 的确有一项的指数是奇数,这个cos(x)就有奇数指数。 我们要做的就是 对这个表达式进行代数处理, 以便可以使用 u 换元法。 方法就是,如果你有像这样奇数指数, 把一个cos(x)提出来, 然后对剩下的cos平方(x),使用三角恒等式, 我的意思是什么呢? 我来重写一下,它可以写成 sin平方(x)乘以—— 我这样写, 乘以cos平方(x) 乘以cos(x), 我刚才做的就是我把某些项的3次方 重新写成这项的2次方 乘以这项的1次方,dx, 这个表达式就能写成 sin平方(x) 然后我要用三角恒等式 把它变成 1-sin平方(x), 这样,通过三角恒等式, 它和 1-sin(x)平方是一样的。 然后,我们有 cos(x) 乘以cos(x)dx, 现在,我把这个 sin平方(x)和 1-sin平方(x)分别相乘, 我们得到 我用一种新颜色,就用它吧, 这样就是不定积分 sin平方(x)乘以 1 是 sin平方(x), sin平方(x)乘以 -sin平方(x)就是 -sin4次方(x)。 然后,所有这些乘以 cos(x), 所有这些乘以cos(x) dx, 现在,它开始看起来有意思了, 因为我有sin平方(x)-sin4次方(x), 但是我有sin(x)的导数等在这里, 我有cos(x), 这就是我刚才对它进行代数处理的原因。 现在,u 换元法可以很好地被用在这里了 因为,如果我-—— 我用另一种颜色,我要用紫色, 如果我设 u=sin(x),那么 du = cos(x) dx, 这样很好, 因为我们这里有了du, 那么它就等于 u平方 - u4次方, 这些我们知道怎样求它们的反导数, 这样,困难的部分已经过去了, 我们可以把它重写, 不写sin平方(x)了,我们说sin(x) 就是 u, 我们可以把它写成 u平方 减去 u的4次方 乘以 du, 这相当简单, 它就是 u的3次方/3 减去 u的5次方/5 加 c, 然后,我们只需把它们反向代入, 我们就得到,这里不是 u 了, 这里,我们要放 sin(x), 我们就得到 sin3次方(x) sin3次方(x)/3 减去 sin5次方(x)—— 我把这个 5 字重新写一下, sin5次方(x)/5, 加上 c, 我们就做完了!