Integral de \( \sin^4(x) \)

\( \) \( \)\( \)\( \)\( \)\( \)

Calcular la integral \[ \int \sin^4(x) \; dx \] Reescribe como \[ = \int \sin^2(x) \sin^2(x) \; dx \]
Usa la identidad trigonométrica \( \sin^2 x = \dfrac{1}{2} (1 - \cos (2 x) ) \) para reescribir como
\[ = \dfrac{1}{4} \int (1 - \cos (2 x) ) (1 - \cos (2 x) ) \; dx \]
Expande el integrando \[ = \dfrac{1}{4} \int ( 1 - 2 \cos (2) + \cos^2 (2 x) ) \; dx \] Usa la identidad trigonométrica \( \cos^2 x = \dfrac{1}{2} (1 + \cos (2 x) ) \) para cambiar \( \cos^2 (2 x) \) incluido en el integrando \[ = \dfrac{1}{4} \int ( 1 - 2 \cos (2 x) + \dfrac{1}{2} (1 + \cos (4 x) ) ) \; dx \] Simplifica \[ = \dfrac{1}{4} \int ( \dfrac{3}{2} - 2 \cos (2 x) + \dfrac{1}{2} \cos (4 x) ) \; dx \] Usa la integral común \( \int \cos (kx) \; dx = \dfrac{1}{k} \sin (kx) + c \) para evaluar la integral dada \[ \boxed {\int \sin^4(x) \; dx = \dfrac{3}{8} x - \dfrac{1}{4} \sin (2x) + \dfrac{1}{32} \sin (4x) + c} \]



Más Referencias y Enlaces

  1. Tabla de Fórmulas de Integrales
  2. Cálculo Universitario - Trascendentales Tempranas - Joel Hass, Maurice D. Weir, George B. Thomas, Jr., Christopher Heil - ISBN-13 : 978-0134995540
  3. Cálculo - Gilbert Strang - MIT - ISBN-13 : 978-0961408824
  4. Cálculo - Trascendentales Tempranas - James Stewart - ISBN-13: 978-0-495-01166-8