Integreren: Integratietechnieken
Goniometrische integralen
Met behulp van de substitutiemethode kunnen we ook goniometrische integralen oplossen. We gebruiken hier vaak de volgende goniometrische rekenregels.
\[\sin^2(x) + \cos^2(x) = 1 \]
\[\cos^2(x) = \frac{\cos(2x)+1}{2}\]
\[\sin^2(x) = \frac{1-\cos(2x)}{2}\]
#\int \cos(2\cdot y)^6\cdot \sin(2\cdot y) \,\dd y=# #-{{\cos(2\cdot y)^7}\over{14}} + C#
We passen de substitutiemethode toe met #g(y)=-{{y^6}\over{2}}# en #h(y)=\cos(2\cdot y)#, want dan geldt #g(h(y)) \cdot h'(y)=\cos(2\cdot y)^6\cdot \sin(2\cdot y)#. Dit gaat als volgt:
\[\begin{array}{rcl}\displaystyle \int \cos(2\cdot y)^6\cdot \sin(2\cdot y) \,\dd y&=& \displaystyle \int -{{\cos(2\cdot y)^6}\over{2}} \cdot -2\cdot \sin(2\cdot y) \, \dd y \\&&\phantom{xxx}\blue{\text{stap 2: herschreven in de vorm }\int g(h(y)) \cdot h'(y) \, \dd y \text{ met } h'(y)=-2\cdot \sin(2\cdot y)} \\ &=& \displaystyle \int -{{\cos(2\cdot y)^6}\over{2}} \, \dd(\cos(2\cdot y)) \\ &&\phantom{xxx}\blue{\text{stap 3: herschreven met het gebruik van }h'(y)=\dd (h(y))} \\ &=& \displaystyle \int -{{u^6}\over{2}} \, \dd u \\ &&\phantom{xxx}\blue{\text{stap 4: gesubstitueerd }\cos(2\cdot y)=u} \\ &=& \displaystyle -{{u^7}\over{14}} +C \\ &&\phantom{xxx}\blue{\text{stap 5: geprimitvieerd}} \\ &=& \displaystyle -{{\cos(2\cdot y)^7}\over{14}} +C \\ &&\phantom{xxx}\blue{\text{stap 6: gesubstitueerd }u=\cos(2\cdot y)}
\end{array}\]
We passen de substitutiemethode toe met #g(y)=-{{y^6}\over{2}}# en #h(y)=\cos(2\cdot y)#, want dan geldt #g(h(y)) \cdot h'(y)=\cos(2\cdot y)^6\cdot \sin(2\cdot y)#. Dit gaat als volgt:
\[\begin{array}{rcl}\displaystyle \int \cos(2\cdot y)^6\cdot \sin(2\cdot y) \,\dd y&=& \displaystyle \int -{{\cos(2\cdot y)^6}\over{2}} \cdot -2\cdot \sin(2\cdot y) \, \dd y \\&&\phantom{xxx}\blue{\text{stap 2: herschreven in de vorm }\int g(h(y)) \cdot h'(y) \, \dd y \text{ met } h'(y)=-2\cdot \sin(2\cdot y)} \\ &=& \displaystyle \int -{{\cos(2\cdot y)^6}\over{2}} \, \dd(\cos(2\cdot y)) \\ &&\phantom{xxx}\blue{\text{stap 3: herschreven met het gebruik van }h'(y)=\dd (h(y))} \\ &=& \displaystyle \int -{{u^6}\over{2}} \, \dd u \\ &&\phantom{xxx}\blue{\text{stap 4: gesubstitueerd }\cos(2\cdot y)=u} \\ &=& \displaystyle -{{u^7}\over{14}} +C \\ &&\phantom{xxx}\blue{\text{stap 5: geprimitvieerd}} \\ &=& \displaystyle -{{\cos(2\cdot y)^7}\over{14}} +C \\ &&\phantom{xxx}\blue{\text{stap 6: gesubstitueerd }u=\cos(2\cdot y)}
\end{array}\]
Ontgrendel volledige toegang
Toegang voor leraar
Vraag een demo account aan. Wij helpen je graag op weg met onze digitale leeromgeving.