Integraal sin(x)^2

Moderators: dirkwb, Xilvo

Reageer
Berichten: 338

Integraal sin(x)^2

(S = integraalteken)
Als ik S sin(x)^2 dx uit wil rekenen, dan krijg ik twee verschillende uitkomsten als ik dit op twee verschillende manieren doe.
 
Mbv gonio krijg ik 't volgende:
 
S sin(x)^2 dx = - 0,5 * S (cos(2x) - 1) dx (dubbele hoekstelling + stelling van Pythagoras)
= - 0,25 sin(2x) + 0,5 x + C
 
En mbv partieel integreren krijg ik 't volgende:
 
S sin(x)^2 dx = - S sin x d(cos x) = - sin x cos x - - S sin x d(cos x)
--> 2 S sin x d(cos x) = sin x cos x
--> S sin(x)^2 dx = - 0,5 sin x cos x + C
 
Maar ik zie dus niet hoe beide oplossingen aan elkaar gelijk moeten zijn. Waar gaat 't fout?
En kun je deze integraal ook uitrekenen door variabele-substitutie?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Integraal sin(x)^2

Mafkees schreef: S sin(x)^2 dx = - S sin x d(cos x) = - sin x cos x - - S sin x d(cos x)
 
 
S sin(x)^2 dx = - S sin x d(cos x) = - sin x cos x - - S cos x d(sin x)

Berichten: 338

Re: Integraal sin(x)^2

Dus je kunt 'm niet berekenen met partieel integreren als ik 't goed begrijp, want dan valt ie weer tegen zichzelf weg?
 
S sin(x)^2 dx = - S sin x d(cos x) = - sin x cos x - - S cos x d(sin x) =
- sin x cos x + cos x sin x - S sin x d(cos x)
--> S sin x d(cos x) = S sin x d(cos x)

Berichten: 112

Re: Integraal sin(x)^2

Jawel hoor, niet puur met partiele integratie maar toch. 
Kijk maar eens wat dit is: S cos x d(sin x) en bedenk wat je hierbij zou kunnen optellen om tot een gemakkelijkere integraal te komen.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Integraal sin(x)^2

Mafkees schreef: Dus je kunt 'm niet berekenen met partieel integreren als ik 't goed begrijp
 
 
Probeer eens: Ssin2(x)dx=xsin2(x)- ...

Berichten: 338

Re: Integraal sin(x)^2

Safe schreef:  
Probeer eens: Ssin2(x)dx=xsin2(x)- ...
 
Dan loop ik precies tegen 'tzelfde probleem aan. Dan krijg ik ook weer dat de termen allemaal tegen elkaar wegvallen.

Berichten: 338

Re: Integraal sin(x)^2

Demophilus schreef: Jawel hoor, niet puur met partiele integratie maar toch. 
Kijk maar eens wat dit is: S cos x d(sin x) en bedenk wat je hierbij zou kunnen optellen om tot een gemakkelijkere integraal te komen.
 
Ik zou 't niet weten eerlijk gezegd.

Berichten: 112

Re: Integraal sin(x)^2

Mafkees schreef:  
Ik zou 't niet weten eerlijk gezegd.
Dit S cos x d(sin x) is toch niet moeilijk om anders te schrijven? Wat is d(sin x)/dx?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Integraal sin(x)^2

Mafkees schreef:  
Dan loop ik precies tegen 'tzelfde probleem aan. Dan krijg ik ook weer dat de termen allemaal tegen elkaar wegvallen.
 
Laat maar zien ...

Gebruikersavatar
Berichten: 4.320

Re: Integraal sin(x)^2

Hij kan wel degelijk gevonden worden door driemaal partieel te integreren.
Wel is het veel meer werk dan over gaan op de dubbele hoek.
 
Zoals bovenstaand gaat het dacht ik niet.
(je krijgt dan I(x)=I(x) wat natuurlijk waar is maar van weinig waarde)
 
Deze geeft uiteindelijk wel een oplossing:
 
\(I(x)=\int \sin^2x dx=x\sin^2 x-\int xd\sin^2x=x\sin^2 x -\int2x\sin x\cos xdx\)
 
\(I(x)=x\sin^2 x -\int x\sin 2xdx\)
 
 
De laatste integraal kan dan weer gevonden worden door tweemaal partieel te integreren.
 
Heel veel werk dus.
In de wiskunde zijn er geen Koninklijke wegen Majesteit.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Integraal sin(x)^2

@tempelier
Ik dacht dat ik dit aan de TS vroeg ...

Gebruikersavatar
Berichten: 4.320

Re: Integraal sin(x)^2

Safe schreef: @tempelier
Ik dacht dat ik dit aan de TS vroeg ...
Yep nu ik het goed doorlees met mijn bril op zie het.
 
Mijn fout sorry.
 
PS.
Gelukkig heb ik alleen maar de eerste stap gezet, dus blijft er voor de TS nog wel wat over.
In de wiskunde zijn er geen Koninklijke wegen Majesteit.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Integraal sin(x)^2

Geen probleem, kennelijk heeft de TS er geen belangstelling meer voor ...

Reageer