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Informática

Problema Evaluar la siguiente integral $$\int_0^{2*\pi}\sqrt{1+\sin x}dx$ $

Intento de solución

Tenga en cuenta que\begin{align*} & \int_{0}^{2\pi}\sqrt{1+\sin x}dx\\ = & \int_{0}^{\pi}\sqrt{1+\sin x}dx+\int_{\pi}^{2\pi}\sqrt{1+\sin x}dx\\ = & \int_{0}^{\pi}\sqrt{\left(\cos\frac{x}{2}+\sin\frac{x}{2}\right)^{2}}dx+\int_{0}^{\pi}\sqrt{1+\sin\left(x-\pi\right)}d\left(x-\pi\right)\\ = & \int_{0}^{\pi}\sqrt{\left(\cos\frac{x}{2}+\sin\frac{x}{2}\right)^{2}}dx+\int_{0}^{\pi}\sqrt{1-\sin x}dx\\ = & \int_{0}^{\pi}\sqrt{\left(\cos\frac{x}{2}+\sin\frac{x}{2}\right)^{2}}dx+\int_{0}^{\pi}\sqrt{\left(\cos\frac{x}{2}-\sin\frac{x}{2}\right)^{2}}dx\\ = & \int_{0}^{\pi}\left|\cos\frac{x}{2}+\sin\frac{x}{2}\right|dx+\int_{0}^{\pi}\left|\cos\frac{x}{2}-\sin\frac{x}{2}\right|dx\\ = & \int_{0}^{\frac{\pi}{2}}\cos\frac{x}{2}+\sin\frac{x}{2}dx+\int_{\frac{\pi}{2}}^{\pi}\cos\frac{x}{2}+\sin\frac{x}{2}+\int_{0}^{\frac{\pi}{2}}\cos\frac{x}{2}-\sin\frac{x}{2}dx+\int_{\frac{\pi}{2}}^{\pi}\sin\frac{x}{2}-\cos\frac{x}{2}dx\\ = & \int_{0}^{\frac{\pi}{2}}2\cos\frac{x}{2}dx+\int_{\frac{\pi}{2}}^{\pi}\sin\frac{x}{2}dx\\ = & \left.4\sin\frac{x}{2}\right|_{0}^{\frac{\pi}{2}}-\left.4\cos\frac{x}{2}\right|_{\frac{\pi}{2}}^{\pi}=\boxed{4\sqrt{2}}. \end{align*}

Pregunta No sé si resolví esta integral de la mejor manera posible. Realmente agradezco si alguien puede ofrecer alguna solución alternativa.

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tong_nor Puntos 391

Una fórmula para $\sin x+\sin y$ puede ayudar:

$$1+\sin x = \sin\frac{\pi}{2}+\sin x = 2\left(\sin\left(\frac{\pi}{4}+\frac{x}{2}\right)\right)^2$$

y ahora debería ser más fácil

0voto

Studer Puntos 1050

Si se multiplican y dividen por $\sqrt{1-\sin x}$, el integrando se convierte en $$ \frac{|\cos x |} {\sqrt{1-\sin x}}. $$ Ahora, puede dividir el integrando según el signo del coseno y utilizar el % de sustitución $u=1-\sin x$.

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