Pregunta
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Consider
Expansion of gives us

Ask by Wade Turner. in Kenya
Nov 06,2024

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

Responder

The integral of is .

Solución

To find the integral , we can use the trigonometric identity for :
Using this identity, we can express as follows:
Expanding this gives:
Next, we can use the identity for :
Applying this to :
Substituting this back into our expression for :
Simplifying this:
Thus, we have:
Now, we can integrate :
Calculating each term separately:
Combining these results, we have:
where is the constant of integration.
Thus, the final result is:

Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional

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The Deep Dive

Let’s break down . Using the power-reduction formula, we find that we can express in terms of cosine. The correct expansion is:
Now, using the power-reduction formula again on , we get:
Putting everything together, the expansion becomes:
Thus, the correct expression for is:
Keep this formula in mind, as it greatly simplifies evaluating the integral! Now, let’s consider what this integral represents and where you might see it in the real world.
The integral of has useful applications in physics, particularly in wave mechanics and quantum mechanics, where fluctuations are analyzed. Specifically, the integral can represent the energy contained within certain frequencies in waves when looking at their time evolution.
When approaching integrals like this, remember to always simplify the trigonometric functions using identities. A common mistake is to miss extra factors from the identities, which can lead to incorrect results. Double-check each step for correctness!

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