Cómo integrar un cos inverso x cuadrado entero bajo el límite 0 a 1

Deje [math] \ displaystyle I = \ int_0 ^ 1 \ arccos ^ 2 (x) \, dx [/ math]

Suponga que [math] \ displaystyle \ arccos (x) = y [/ math]

[matemáticas] \ displaystyle x = \ cos (y) [/ matemáticas]

[matemáticas] \ displaystyle dx = – \ sin (y) \, dy [/ matemáticas]

[matemáticas] \ displaystyle I = \ int_0 ^ 1 – y ^ 2 \ sin (y) \, dy [/ math]

Permite aplicar la integración por técnica de piezas

Suponga que [matemática] u = y ^ 2 [/ matemática]

[matemáticas] \ implica du = 2y \, dy [/ matemáticas]

y [math] dv = – \ sin (y) \, dy [/ math]

[matemáticas] \ implica v = \ cos (y) [/ matemáticas]

Como, [matemáticas] \ int u \, dv = uv – \ int v \, du [/ math]

Entonces, [matemáticas] \ displaystyle I = y ^ 2 \ cos (y) \ bigg | _0 ^ 1 – 2 \ int_0 ^ 1 y \ cos (y) \, dy [/ math]

[matemáticas] \ displaystyle \ implica I = \ cos (1) – \ underbrace {2 \ int_0 ^ 1 y \ cos (y) \, dy} _ {I_1} [/ math]

Vuelva a aplicar la integración por técnica de partes para resolver [matemáticas] I_1 [/ matemáticas]

Suponga que [matemáticas] u = y [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica du = dy [/ matemáticas]

y [matemáticas] dv = \ cos (y) \, dy [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica v = \ sin (y) [/ matemáticas]

Entonces, [matemáticas] \ displaystyle I = \ cos (1) – 2y \ sin (y) \ bigg | _0 ^ 1 + 2 \ int_0 ^ 1 \ sin (y) \, dy [/ math]

[matemáticas] \ displaystyle = \ cos (1) – 2 \ sin (1) – 2 \ cos (y) \ bigg | _0 ^ 1 [/ matemáticas]

[matemáticas] \ displaystyle \ implica \ bbox [#AFA] {I = \ cos (1) – 2 \ sin (1) – 2 \ cos (1) + 2} [/ matemáticas]