2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Вычислить интеграл
Сообщение16.03.2017, 18:29 


04/07/15
149
Вот интеграл $\int\limits_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{5\pi}{2}}\sin^5(x)\cos^8(x)$. По формуле Ньютона-Лейбница получается 0.
Вот $-\dfrac{99\cos^{13}\left(x\right)-234\cos^{11}\left(x\right)+143\cos^9\left(x\right)}{1287}$.
Я этот интеграл взял из Тер-Крикорова. Там предлагают использовать свойства нечетности и переодичности подынтегрального выражения. Бьюсь уже долго. Cводят к $\int\limits_{-\pi}^{\pi}\sin^5(x)\cos^8(x)$ Откуда взялось $\pi$? Как вообще шли рассуждения?
Отсылают к $\int\limits_{-a}^{a}f(x) = 0$ и $\int\limits_{a}^{a+T}f(x) = \int\limits_{0}^{T}f(x)$

 Профиль  
                  
 
 Re: Вычислить интеграл
Сообщение16.03.2017, 18:47 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


09/02/14

1377
$\frac{5 \pi}{2} =  \frac{\pi}{2} + 2 \pi$

 Профиль  
                  
 
 Re: Вычислить интеграл
Сообщение16.03.2017, 19:58 


04/07/15
149
kp9r4d
Это я видел. . Каким образом $\pi$ взялись в пределах интегрирования?
Мои рассуждения.
Предположил, что $\int\limits_{-a}^{a+T}f(x)dx = \int\limits_{0}^{T}f(x)dx=0$ Далее $f(x)=\sin^5(x)\cos^8(x)$
$\int\limits_{-\pi/2}^{\pi/2+2\pi}f(x)dx = \int\limits_{-\pi/2}^{0}f(x)dx + \int\limits_{-\pi/2}^{0}f(x)dx + \int\limits_{0}^{2\pi}f(x)dx+\int\limits_{2\pi}^{\pi/2+2\pi}f(x)dx$
$\int\limits_{2\pi}^{\pi/2+2\pi}f(x)dx=\int\limits_{0}^{\pi/2}f(x)dx$
$\int\limits_{0}^{\pi/2}f(x)dx = \frac{8}{1287}$
$\int\limits_{-\pi/2}^{0}f(x)dx = -\frac{8}{1287}$
Итого $\int\limits_{0}^{2\pi}f(x)dx$,который я посчитал и он тоже равен 0.
И никак не получается получить $\int\limits_{-\pi}^{\pi}$

 Профиль  
                  
 
 Re: Вычислить интеграл
Сообщение16.03.2017, 20:12 
Заслуженный участник


09/05/13
8904

(Оффтоп)

Когда-то ооочеень давно учительница в старших классах очень придирчиво требовала с нас говорить то, что пишем, словами. (Не подстрочный перевод, а смысл, конечно.) Помнится, мы ее страшно за это не любили. Попробуйте, полезный навык, это говорение.

Orkimed в сообщении #1200953 писал(а):
$\int\limits_{a}^{a+T}f(x) = \int\limits_{0}^{T}f(x)$

Для периодических функций интеграл по периоду не зависит от расположения отрезка. (Отрезок можно двигать, лишь бы длина оставалась равной периоду.)
Orkimed в сообщении #1200953 писал(а):
$\int\limits_{-a}^{a}f(x) = 0$

Интеграл от нечетной функции по симметричному относительно нуля отрезку - нулевой.

Разбиваем промежуток на два. Симметричный и длины, равной периоду. Первый - понятно, что с ним. Второй утаскиваем туда, где будет понятно. Ведь ему все равно, куда. Вы его только положите правильно.

По-моему, я много говорю.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вычислить интеграл
Сообщение16.03.2017, 20:22 


03/06/12
2763
Orkimed в сообщении #1200953 писал(а):
$\int\limits_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{5\pi}{2}}\sin^5(x)\cos^8(x)$.

Забыто $dx$. Да и дальше не везде. Если так относиться к интегралам, могут возникнуть серьезные проблемы в понимании приложения определенных интегралов к физике. Orkimed, я не буду вникать в ваши выкладки, скажу только, что для вычисления исходного интеграла вполне подходит подстановка $-\cos x=t$

 Профиль  
                  
 
 Re: Вычислить интеграл
Сообщение16.03.2017, 20:26 


04/07/15
149
Otta
Подтвердили мои догадки. В wolfram'e нарисовал график этой функции и заметил, что можно было бы переместить пределы интегрирования до $-\pi\quad\pi $. Но были сомнения в правомерности таких заявлений.

(Оффтоп)

Спасибо, за совет. Попали в яблочко, частенько возникает проблема устного воспроизведения написанного.


-- 16.03.2017, 20:27 --

Огромное спасибо всем откликвнушнимся.

-- 16.03.2017, 20:29 --

Sinoid
Так и делал, когда его брал. Вытаскивал степень у $\sin(x)$ и использовал основное тригонометрическое тождество. Интеграл несложный. Интересно было не беря интеграл, узнать чему он равен.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group