Pregunta

5. Evaluate the indefinite integral. (Use \( C \) for the constant of integration.) \[ \int \frac{\sin (2 x)}{44+\cos ^{2}(x)} d x \]

Ask by West Bolton. in Bahrain
Feb 20,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

Responder

The integral evaluates to \( -\ln |44 + \cos^2(x)| + C \).

Solución

It seems that the integral I attempted to evaluate is not supported directly. However, I can guide you through the process of solving it step by step. To evaluate the integral \[ \int \frac{\sin(2x)}{44 + \cos^2(x)} \, dx, \] we can use the following steps: 1. **Use the double angle identity for sine**: Recall that \(\sin(2x) = 2\sin(x)\cos(x)\). Thus, we can rewrite the integral as: \[ \int \frac{2\sin(x)\cos(x)}{44 + \cos^2(x)} \, dx. \] 2. **Substitution**: Let \(u = \cos(x)\). Then, \(du = -\sin(x) \, dx\) or \(-du = \sin(x) \, dx\). The integral becomes: \[ -2 \int \frac{u}{44 + u^2} \, du. \] 3. **Simplifying the integral**: We can now evaluate the integral: \[ -2 \int \frac{u}{44 + u^2} \, du. \] 4. **Using a standard integral formula**: The integral \(\int \frac{u}{a + u^2} \, du\) can be solved using the formula: \[ \int \frac{u}{a + u^2} \, du = \frac{1}{2} \ln |a + u^2| + C. \] 5. **Applying the formula**: In our case, \(a = 44\): \[ -2 \left( \frac{1}{2} \ln |44 + u^2| \right) + C = -\ln |44 + u^2| + C. \] 6. **Substituting back**: Recall that \(u = \cos(x)\): \[ -\ln |44 + \cos^2(x)| + C. \] Thus, the final result for the indefinite integral is: \[ \int \frac{\sin(2x)}{44 + \cos^2(x)} \, dx = -\ln |44 + \cos^2(x)| + C. \]

Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional

error msg
Explicar
Simplifique esta solución

Bonus Knowledge

To evaluate the indefinite integral \[ \int \frac{\sin (2 x)}{44+\cos ^{2}(x)} d x, \] we can use the substitution \( u = \cos(x) \). We know that \[ \sin(2x) = 2\sin(x)\cos(x) = 2\sqrt{1-u^2}u, \] and the differential \( dx = -\frac{1}{\sin(x)} du = -\frac{1}{\sqrt{1-u^2}} du \). Therefore, our integral becomes: \[ \int \frac{2\sqrt{1-u^2}u}{44+u^2} \left(-\frac{1}{\sqrt{1-u^2}}\right) du = -2 \int \frac{u}{44+u^2} du. \] Now we can solve the integral: \[ -2 \left( \frac{1}{2} \ln |44 + u^2| + C \right) = - \ln |44 + u^2| + C. \] Returning to the original variable, we substitute back \( u = \cos(x) \): \[ -\ln |44 + \cos^2(x)| + C. \] Thus, the final result of the integral is: \[ -\ln |44 + \cos^2(x)| + C. \]

¡Prueba Premium ahora!
¡Prueba Premium y hazle a Thoth AI preguntas de matemáticas ilimitadas ahora!
Quizas mas tarde Hazte Premium
Estudiar puede ser una verdadera lucha
¿Por qué no estudiarlo en UpStudy?
Seleccione su plan a continuación
Prima

Puedes disfrutar

Empieza ahora
  • Explicaciones paso a paso
  • Tutores expertos en vivo 24/7
  • Número ilimitado de preguntas
  • Sin interrupciones
  • Acceso completo a Respuesta y Solución
  • Acceso completo al chat de PDF, al chat de UpStudy y al chat de navegación
Básico

Totalmente gratis pero limitado

  • Solución limitada
Bienvenido a ¡Estudia ahora!
Inicie sesión para continuar con el recorrido de Thoth AI Chat
Continuar con correo electrónico
O continuar con
Al hacer clic en "Iniciar sesión", acepta nuestros términos y condiciones. Términos de Uso & Política de privacidad