Solved on Feb 09, 2024

Find the indefinite integral of cos23x\cos^2 3x.

STEP 1

الافتراضات
1. نحتاج إلى حساب التكامل الغير محدود للدالة cos3xcos3x\cos 3x \cos 3x بالنسبة لـxx.
2. سنستخدم هويات مثلثية لتبسيط التعبير قبل التكامل.

STEP 2

نبدأ بتبسيط التعبير باستخدام هوية مثلثية. هوية الجيب التمام للزاوية المزدوجة تنص على أن:
cos2θ=1+cos2θ2\cos^2 \theta = \frac{1 + \cos 2\theta}{2}

STEP 3

نطبق الهوية على التعبير cos3xcos3x\cos 3x \cos 3x بتعويض θ\theta بـ3x3x.
cos3xcos3x=cos23x=1+cos6x2\cos 3x \cos 3x = \cos^2 3x = \frac{1 + \cos 6x}{2}

STEP 4

الآن نحتاج إلى حساب التكامل للتعبير المبسط.
cos3xcos3xdx=1+cos6x2dx\int \cos 3x \cos 3x dx = \int \frac{1 + \cos 6x}{2} dx

STEP 5

نقسم التكامل إلى تكاملين منفصلين.
1+cos6x2dx=121dx+12cos6xdx\int \frac{1 + \cos 6x}{2} dx = \frac{1}{2} \int 1 dx + \frac{1}{2} \int \cos 6x dx

STEP 6

نحسب التكامل الأول.
121dx=12x\frac{1}{2} \int 1 dx = \frac{1}{2} x

STEP 7

نحسب التكامل الثاني. نستخدم قاعدة التكامل للجيب التمام.
cosaxdx=1asinax+C\int \cos ax dx = \frac{1}{a} \sin ax + C

STEP 8

نطبق القاعدة على التكامل الثاني بتعويض aa بـ66.
12cos6xdx=1216sin6x+C\frac{1}{2} \int \cos 6x dx = \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{6} \sin 6x + C

STEP 9

نبسط التعبير.
1216sin6x+C=112sin6x+C\frac{1}{2} \cdot \frac{1}{6} \sin 6x + C = \frac{1}{12} \sin 6x + C

STEP 10

نجمع النتائج للحصول على التكامل الكلي.
cos3xcos3xdx=12x+112sin6x+C\int \cos 3x \cos 3x dx = \frac{1}{2} x + \frac{1}{12} \sin 6x + C
حيث CC هي ثابت التكامل.
الحل هو:
cos3xcos3xdx=12x+112sin6x+C\int \cos 3x \cos 3x dx = \frac{1}{2} x + \frac{1}{12} \sin 6x + C

Was this helpful?
banner

Start learning now

Download Studdy AI Tutor now. Learn with ease and get all help you need to be successful at school.

ContactInfluencer programPolicyTerms
TwitterInstagramFacebookTikTokDiscord