题目
Problem
(i) Find, in simplest form,
∫(2x−5)7dx
(2)
(ii) Show, by algebraic integration, that
∫0π/31+2cosx4sinxdx=lna
where a is a rational constant to be found.
(4)
题目中文翻译
(i) 求
∫(2x−5)7dx
的最简形式。
(ii) 用代数积分证明
∫0π/31+2cosx4sinxdx=lna
其中 a 是需要求出的有理常数。
解答
(i)
We need to integrate
∫(2x−5)7dx
Using the reverse chain rule,
∫(2x−5)7dx=8(2x−5)8⋅21+c
So
∫(2x−5)7dx=16(2x−5)8+c
(ii)
Let
u=1+2cosx
Then
dxdu=−2sinx
So
4sinxdx=−2du
Therefore
∫1+2cosx4sinxdx=∫−u2du
Hence
∫1+2cosx4sinxdx=−2lnu
Substituting back,
∫1+2cosx4sinxdx=−2ln(1+2cosx)
Now evaluate between 0 and 3π:
∫0π/31+2cosx4sinxdx=[−2ln(1+2cosx)]0π/3=−2ln(1+2⋅21)−[−2ln(1+2⋅1)]=−2ln2+2ln3
So
∫0π/31+2cosx4sinxdx=2ln3−2ln2
Therefore
2ln3−2ln2=ln9−ln4=ln49
Hence
a=49