¿Cómo convertir los arcos en raíces en las respuestas finales de las integrales?

¿Podría ayudarme profesor? Gracias.
. . . . .x³
∫ -------------- dx = ? , tal_que x < 1
.√ (1 – x² )
Me da
. .1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 .
-------- • cos [ 3 (arc sin x) ] – ----- • cos (arc sin x) + C , tal_que x < 1
.. 12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
¿Cómo hago para expresar este resultado con raíces cuadradas en vez de con arcos? Mucho ojo: ¿lo qué más me interesa saber es cómo aclararme con el doble signo ±? Porque claro, si cos (arc sin x) = ±√ (1 – x² ), ¿qué signo deberé elegir?

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Respuesta

Primero hay que aclarar algo sobre la función arcosen

$$\begin{align}&\arcsin:[-1,1]\to\left[-\frac{\pi}{2},\frac{\pi}{2}\right]\end{align}$$

Entonces vemos que su imagen está entre el IC y IVC, el coseno para esos ángulos es positivo, por ende

$$\begin{align}&\cos(\arcsin x)=\sqrt{1-x^2}\end{align}$$

No entiendo nada.

Segundo intento...

Digamos que

$$\begin{align}&y=\arcsin x\end{align}$$

entonces 

$$\begin{align}&y\in\left[-\frac{\pi}{2},\frac{\pi}{2}\right]\end{align}$$

Luego veamos

$$\begin{align}&\cos \arcsin x=\cos y\end{align}$$
$$\begin{align}&-\frac{\pi}{2}\leq y\leq \frac{\pi}{2}\\&\\&0\leq \cos y \leq 1\end{align}$$

es decir

$$\begin{align}&\cos \arcsin x \in [0,1]\end{align}$$

por tal razón tomas el signo positivo.

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