حلول الأسئلة

السؤال

جد تكامل كلاً مما يأتي:

الحل

cos 3 x d x

cos 3 x d x = cos 2 x cos x d x = ( 1 sin 2 x ) cos x d x cos 2 x = 1 sin 2 x = cos x sin 2 x cos x d x = sin x ( sin x ) 3 2 + c

مشاركة الحل

تكامل الدوال المثلثية التربيعية

تكامل الدوال المثلثية التربيعية

1- التكاملات المباشرة كما في الأمثلة التالية:

sec2θdθ

sec2θdθ=tanθ+c

csc2θdθ

csc2θdθ=cotθ+c

tan2θdθ

tan2θdθ=(sec2θ1)dθ=sec2θdθdθ=tanθθ+c

cot2θdθ

cot2θdθ=(csc2θ1)dθ=csc2θdθdθ=cotθθ+c

sin2θdθ

sin2θdθ=1cos2θ2dθ=12[dθ12cos2θ2الزاوية مشتقةdθ]=12(θ12sin2θ)+c=12θ14sin2θ+c

cos2θdθ

cos2θdθ=1+cos2θ2dθ=12[dθ+12cos2θ2الزاوية مشتقةdθ]=12(θ+12sin2θ)+c=12θ+14sin2θ+c

sin(ax+b)

sin(ax+b)=1acos(ax+b)

cos(ax+b)

cos(ax+b)=1asin(ax+b)

2- التكاملات باستخدام قاعدة مشتقة الزاوية للدالة المثلثية وكما في الأمثلة التالية:

(1)- جد التكاملات لكل مما يأتي:

9sin3xdx

9sin3xdx=3 3الزاوية مشتقة sin3xdx=3cos3x+c

x2sinx3dx

x2sinx3dx=13(3x2)الزاوية مشتقةsinx3dx=13cosx3+c

1sin2xdx

1sin2xdx=sin2x+cos2x2sinxcosxdx=sin2x2sinxcosx+cos2xdx=(sinxcosx)2dx=±(sinxcosx)dx=±(cosxsinx)+c=(cosx+sinx)+c

ملاحظة:

sec2(ax+b)=1atan(ax+b)

(sinxcosx)7(cosx+sinx)dx

(sinxcosx)7(cosx+sinx)dx=(sinxcosx)88+c

1+tan2xtan3xdx

1+tan2xtan3xdx=sec2xtan3xdx=tan3sec2xdx=tan2x2+c=12tan2x+c

ملاحظة:

secaxtanax=1asecaxcscaxcotax=1acscax

tanxcos2xdx

tanxcos2xdx=tanxsec2xdx=tan2x2+c

sin6xcos23xdx

sin6xcos23xdx=(2sin3xcos3x)cos23xdx=23cos33x(sin3x)(3)dx=(23)cos43x4+c=16cos43x+c

cos4xcos2xsin2xdx

cos4xcos2xsin2xdx=cos22xsin22xcos2xsin2xdx=(cos2x+sin2x)(cos2xsin2x)cos2xsin2xdx=(cos2x+sin2x)dx=12cos2x(2)dx+12(sin2x)(2)dx=12sin2x12cos2x+c

cot25xdx

cot25xdx=(csc25x1)dx=csc25xdx=15csc25x(5)dxdx=15cot5xx+c

tan27xdx

tan27xdx=(sec27x1)dx=17(sec27x)(7)dxdx=17tan7xx+c

3- إذا كانت الزوايا في السؤال غير متساوية فنساوي الزوايا كما يلي:

sin4xcos22xdx

=2sin2xcos2xcos22xdx=2(cos2x)3sin2xdx=22(cos2x)3(sin2x)(2)dx=(cos2x)44+c

ملاحظة:

sin4x=2sin2xcos2xsin2x=2sinxcosx

sin6xcos43xdx

2sin3xcos3xcos43xdx=2cos53xsin3xdx=23cos53x(3sin3x)dx=23cos63x6+c=9cos63x+c

3- تكاملات مربعات الدوال الدائرية:

cos2x={1sin2xفردي n12(1+cos2x)زوجي n

sin2x={1cos2xفردي n12(1cos2x)زوجي n

(2)- جد تكامل كلاً مما يأتي:

cos3xdx

cos3xdx=cos2xcosxdx=(1sin2x)cosxdxcos2x=1sin2x=cosxsin2xcosxdx=sinx(sinx)32+c

(cos2x)2dx

(cos2x)2dx=[12(1+cos2x)]2dx=14(1+cos2x)2dxcos2x=12(1+cos2x)=14(1+2cos2x+cos22x)=14[1+2cos2x+12(1+cos4x)]dx=14[x+sin2x+12(x+sin4x4)]+c=14x+14sin2x+18x+132sin4x+c

sin23xdx

sin23xdx=(1cos6x)2dx=12dxcos6x2dx=12dx1612cos6x(6)dx=12x112sin6x+c

(cos4xsin4x)dx

(cos4xsin4x)dx=(cos2xsin2x)(cos2x+sin2x)dxcos2xsin2x=cos2x , cos2x+sin2x=1=cos2xdx=12cos2x(2)dx=sin2x2+c

sin3xdx1cosx

sin3xdx1cosx=sin2xsinxdx1cosx=(1cos2x)sinxdx1cosx=(1cosx)(1+cosx)sinxdx1cosx=(sinx+sinxcosx)dx=cosx+(sinx)22+c

sin4xdx

sin4xdx=(sin2x)2dx=[1cos2x2]2dx=(12cos2x+cos22x)4dx=14(12cos2x+cos22x)dx=14(dx2cos2xdx+cos22xdx)=14(dx2cos2xdx+12(1+cos4x)dx)=14(dx2cos2xdx+12[dx+14cos4x(4)]dx)=14(xsin2x+12x+18sin4x)+c=14x14sin2x+18x+132sin4x+c=38x14sin2x+132sin4x+c

cos2xsin2xdx

cos22x=12(1+cos4x)sin2x=12(1cos2x)=cos2x12(1cos2x)dx=12(cos2xcos22x)dx=12[cos2x12(1+cos4x)]dx=12[12(cos2x(2)12[dx+14cos4x(4)dx]]=12[sin2x212(x+sin4x4)]+c=14sin2x14x+sin4x16+c

cos32xdx

cos32xdx=cos2xcos22xdx=cos2x(1sin22x)dx=(cos2xsin22xcos2x)dx=12cos2x(2)dx12sin22xcos2x(2)dx=12sin2x12(13)sin32x+c=12sin2x16sin32x+c

1+sin2xdx

1+sin2xdx=sin2x+cos2x+2sinxcosxdx=sin2x+2sinxcosx+cos2xdx=(sinx+cosx)2dx=±(sinx+cosx)dx=±(cosx+sinx)+c=(cosxsinx)+c

sin2xcos2xdx

sin2x=2sinxcosx   sinxcosx=12sinxsin2xcos2xdx=(sinxcosx)2dx=[12sin2x]2dx=14sin22xdx=1412(1cos4x)dx=18(x14sin4x)+c

(cos2xsecx)(cos2x+secx)dx

(cos2xsecx)(cos2x+secx)dx=(cos22xsec2x)dx=[12(1+cos4x)sec2x]dx=12dx+12(14)cos2x(4)dxsec2xdx=12x+18sin4xtanx+c

x3+2x53dx

نستخرج عامل مشترك لأن المشتقة داخل القوس غير موجودة.

=x3(1+2x2)3dx=x1+2x23dx=x(1+2x2)13dx=14(1+2x2)134xdx=14(1+2x2)4342+c=316(1+2x2)43+c

(12sin3x)2dx

sin2x=2sinxcosx    sinxcosx=12sinx(12sin3x)2dx=(14sin3x+4sin23x)dx=(14sin3x+4(12)(1cos6x))dx=(14sin3x+22cos6x)dx=3dx43sin3x(3)dx26cos6x(6)dx=3x+43cos3x13sin6x+c

(tanx+cotx)2dx

(tanx+cotx)2dx=(tan2x+2tanxcotx+cot2x)dx=(sec2x1+2sinxcosxcosxsinx+(csc2x1))dx=(sec2x+csc2x2+2(1))dx=(sec2x+csc2x)dx=tanxcotx+c

ملاحظة: {2sin2x1 , 12cos2x , sin2xcos2x , sin4xcos4}=cos2x

مشاركة الدرس

السؤال

جد تكامل كلاً مما يأتي:

الحل

cos 3 x d x

cos 3 x d x = cos 2 x cos x d x = ( 1 sin 2 x ) cos x d x cos 2 x = 1 sin 2 x = cos x sin 2 x cos x d x = sin x ( sin x ) 3 2 + c

تكامل الدوال المثلثية التربيعية

تكامل الدوال المثلثية التربيعية

1- التكاملات المباشرة كما في الأمثلة التالية:

sec2θdθ

sec2θdθ=tanθ+c

csc2θdθ

csc2θdθ=cotθ+c

tan2θdθ

tan2θdθ=(sec2θ1)dθ=sec2θdθdθ=tanθθ+c

cot2θdθ

cot2θdθ=(csc2θ1)dθ=csc2θdθdθ=cotθθ+c

sin2θdθ

sin2θdθ=1cos2θ2dθ=12[dθ12cos2θ2الزاوية مشتقةdθ]=12(θ12sin2θ)+c=12θ14sin2θ+c

cos2θdθ

cos2θdθ=1+cos2θ2dθ=12[dθ+12cos2θ2الزاوية مشتقةdθ]=12(θ+12sin2θ)+c=12θ+14sin2θ+c

sin(ax+b)

sin(ax+b)=1acos(ax+b)

cos(ax+b)

cos(ax+b)=1asin(ax+b)

2- التكاملات باستخدام قاعدة مشتقة الزاوية للدالة المثلثية وكما في الأمثلة التالية:

(1)- جد التكاملات لكل مما يأتي:

9sin3xdx

9sin3xdx=3 3الزاوية مشتقة sin3xdx=3cos3x+c

x2sinx3dx

x2sinx3dx=13(3x2)الزاوية مشتقةsinx3dx=13cosx3+c

1sin2xdx

1sin2xdx=sin2x+cos2x2sinxcosxdx=sin2x2sinxcosx+cos2xdx=(sinxcosx)2dx=±(sinxcosx)dx=±(cosxsinx)+c=(cosx+sinx)+c

ملاحظة:

sec2(ax+b)=1atan(ax+b)

(sinxcosx)7(cosx+sinx)dx

(sinxcosx)7(cosx+sinx)dx=(sinxcosx)88+c

1+tan2xtan3xdx

1+tan2xtan3xdx=sec2xtan3xdx=tan3sec2xdx=tan2x2+c=12tan2x+c

ملاحظة:

secaxtanax=1asecaxcscaxcotax=1acscax

tanxcos2xdx

tanxcos2xdx=tanxsec2xdx=tan2x2+c

sin6xcos23xdx

sin6xcos23xdx=(2sin3xcos3x)cos23xdx=23cos33x(sin3x)(3)dx=(23)cos43x4+c=16cos43x+c

cos4xcos2xsin2xdx

cos4xcos2xsin2xdx=cos22xsin22xcos2xsin2xdx=(cos2x+sin2x)(cos2xsin2x)cos2xsin2xdx=(cos2x+sin2x)dx=12cos2x(2)dx+12(sin2x)(2)dx=12sin2x12cos2x+c

cot25xdx

cot25xdx=(csc25x1)dx=csc25xdx=15csc25x(5)dxdx=15cot5xx+c

tan27xdx

tan27xdx=(sec27x1)dx=17(sec27x)(7)dxdx=17tan7xx+c

3- إذا كانت الزوايا في السؤال غير متساوية فنساوي الزوايا كما يلي:

sin4xcos22xdx

=2sin2xcos2xcos22xdx=2(cos2x)3sin2xdx=22(cos2x)3(sin2x)(2)dx=(cos2x)44+c

ملاحظة:

sin4x=2sin2xcos2xsin2x=2sinxcosx

sin6xcos43xdx

2sin3xcos3xcos43xdx=2cos53xsin3xdx=23cos53x(3sin3x)dx=23cos63x6+c=9cos63x+c

3- تكاملات مربعات الدوال الدائرية:

cos2x={1sin2xفردي n12(1+cos2x)زوجي n

sin2x={1cos2xفردي n12(1cos2x)زوجي n

(2)- جد تكامل كلاً مما يأتي:

cos3xdx

cos3xdx=cos2xcosxdx=(1sin2x)cosxdxcos2x=1sin2x=cosxsin2xcosxdx=sinx(sinx)32+c

(cos2x)2dx

(cos2x)2dx=[12(1+cos2x)]2dx=14(1+cos2x)2dxcos2x=12(1+cos2x)=14(1+2cos2x+cos22x)=14[1+2cos2x+12(1+cos4x)]dx=14[x+sin2x+12(x+sin4x4)]+c=14x+14sin2x+18x+132sin4x+c

sin23xdx

sin23xdx=(1cos6x)2dx=12dxcos6x2dx=12dx1612cos6x(6)dx=12x112sin6x+c

(cos4xsin4x)dx

(cos4xsin4x)dx=(cos2xsin2x)(cos2x+sin2x)dxcos2xsin2x=cos2x , cos2x+sin2x=1=cos2xdx=12cos2x(2)dx=sin2x2+c

sin3xdx1cosx

sin3xdx1cosx=sin2xsinxdx1cosx=(1cos2x)sinxdx1cosx=(1cosx)(1+cosx)sinxdx1cosx=(sinx+sinxcosx)dx=cosx+(sinx)22+c

sin4xdx

sin4xdx=(sin2x)2dx=[1cos2x2]2dx=(12cos2x+cos22x)4dx=14(12cos2x+cos22x)dx=14(dx2cos2xdx+cos22xdx)=14(dx2cos2xdx+12(1+cos4x)dx)=14(dx2cos2xdx+12[dx+14cos4x(4)]dx)=14(xsin2x+12x+18sin4x)+c=14x14sin2x+18x+132sin4x+c=38x14sin2x+132sin4x+c

cos2xsin2xdx

cos22x=12(1+cos4x)sin2x=12(1cos2x)=cos2x12(1cos2x)dx=12(cos2xcos22x)dx=12[cos2x12(1+cos4x)]dx=12[12(cos2x(2)12[dx+14cos4x(4)dx]]=12[sin2x212(x+sin4x4)]+c=14sin2x14x+sin4x16+c

cos32xdx

cos32xdx=cos2xcos22xdx=cos2x(1sin22x)dx=(cos2xsin22xcos2x)dx=12cos2x(2)dx12sin22xcos2x(2)dx=12sin2x12(13)sin32x+c=12sin2x16sin32x+c

1+sin2xdx

1+sin2xdx=sin2x+cos2x+2sinxcosxdx=sin2x+2sinxcosx+cos2xdx=(sinx+cosx)2dx=±(sinx+cosx)dx=±(cosx+sinx)+c=(cosxsinx)+c

sin2xcos2xdx

sin2x=2sinxcosx   sinxcosx=12sinxsin2xcos2xdx=(sinxcosx)2dx=[12sin2x]2dx=14sin22xdx=1412(1cos4x)dx=18(x14sin4x)+c

(cos2xsecx)(cos2x+secx)dx

(cos2xsecx)(cos2x+secx)dx=(cos22xsec2x)dx=[12(1+cos4x)sec2x]dx=12dx+12(14)cos2x(4)dxsec2xdx=12x+18sin4xtanx+c

x3+2x53dx

نستخرج عامل مشترك لأن المشتقة داخل القوس غير موجودة.

=x3(1+2x2)3dx=x1+2x23dx=x(1+2x2)13dx=14(1+2x2)134xdx=14(1+2x2)4342+c=316(1+2x2)43+c

(12sin3x)2dx

sin2x=2sinxcosx    sinxcosx=12sinx(12sin3x)2dx=(14sin3x+4sin23x)dx=(14sin3x+4(12)(1cos6x))dx=(14sin3x+22cos6x)dx=3dx43sin3x(3)dx26cos6x(6)dx=3x+43cos3x13sin6x+c

(tanx+cotx)2dx

(tanx+cotx)2dx=(tan2x+2tanxcotx+cot2x)dx=(sec2x1+2sinxcosxcosxsinx+(csc2x1))dx=(sec2x+csc2x2+2(1))dx=(sec2x+csc2x)dx=tanxcotx+c

ملاحظة: {2sin2x1 , 12cos2x , sin2xcos2x , sin4xcos4}=cos2x