不定积分∫sin⁴ (137x+270)dx的计算
主要内容:
本内容用凑分法、分部积分法以及三角公式变形等有关知识,介绍不定积分∫sin⁴ (137x+270)dx的计算步骤。
详细步骤:
I=∫sin⁴ (137x+270)dx
对微元进行凑分
=(1/137)∫sin⁴ (137x+270)d(137x+270)
=(1/137)∫sin⁴ (137x+270)sin(137x+270)d(137x+270)
对三角函数进行凑分
=-(1/137)∫sin⁴ (137x+270)dcos(137x+270)
以下进行分部积分法
=-(1/137)sin³(137x+270)cos(137x+270)+(1/137)∫cos(137x+270)dsin³(137x+270);
=-(1/137)sin³(137x+270)cos(137x+270)+3∫sin²(137x+270)sin²(137x+270)dx;
使用sin²x+ cos²x=1公式进行变形,
=-(1/137)sin³(137x+270)cos(137x+270)+3∫[1-sin²(137x+270)]sin²(137x+270)dx
=-(1/137)sin³(137x+270)cos(137x+270)+3∫sin²(137x+270)dx-3I,则:
4I=-(1/137)sin³(137x+270)cos(137x+270)+3∫sin²(137x+270)dx;
I=-(1/548)sin³(137x+270)cos(137x+270)+(3/4)∫sin²(137x+270)dx;
使用倍角公式cos2x=1-2sin²x得,
I=-(1/548)sin³(137x+270)cos(137x+270)+(3/8)∫[1-cos2(137x+270)]dx;
=-(1/548)sin³(137x+270)cos(137x+270)-(3/8)∫cos2(137x+270)dx+(3/8)∫dx;
=-(1/548)sin³(137x+270)cos(137x+270)-(3/2192)∫cos2(137x+270)d[2(137x+270)]+(3x/8);
所以:
I=-(1/548)sin³(137x+270)cos(137x+270)-(3/2192)sin2(137x+270)+(3x/8)+C1.



