Răspuns :
Fie f o funcție de perioadă T care satisface relatia:
[tex]f(T-x) = f(x)[/tex]
[tex]\displaystyle \int_{0}^Tf(x) \, dx = \int_{0}^{\frac{T}{2}}f(x) \, dx + \int_{\frac{T}{2}}^Tf(t) \, dt\\ \\ \text{Inlocuim }t = T-x\text{ in a doua integrala si avem:} \\t = \dfrac{T}{2} \Rightarrow x = \dfrac{T}{2},\quad t = T \Rightarrow x = 0\\ dt =-dx \\\\ \int_{\frac{T}{2}}^0-f(T-x)\, dx = \int_{0}^{\frac{T}{2}}f(x)\, dx\\ \\ \Rightarrow \boxed{\int_{0}^Tf(x) \, dx = 2\int_{0}^{\frac{T}{2}}f(x)\, dx}[/tex]
Dar doar când T satisface relația [tex]f(T-x) = f(x)[/tex]
[tex]\displaystyle I =\int_0^{2\pi} \dfrac{1}{\sin^4 x+\cos^4 x}\, dx = 2\int_{0}^{\pi}\dfrac{1}{\sin^4 x+\cos^4 x}\, dx = \\\\ \text{Fiindca }2\pi \text{ e perioada pentru f si satisface acea relatie}\\ \\ = 4\int_{0}^{\frac{\pi}{2}}\dfrac{1}{\sin^4 x+\cos^4 x}\, dx = \\ \\ \text{Fiindca }\pi \text{ e perioada pentru f si satisface acea relatie} \\ \\ = 8 \int_{0}^{\frac{\pi}{4}}\dfrac{1}{\sin^4 x+\cos^4 x}\, dx\\ \\ \text{Fiindca }\dfrac{\pi}{2} \text{ e perioada pentru f si satisface acea relatie}[/tex]
Dar aici ne oprim, fiindca [tex]\dfrac{\pi}{4}[/tex] nu mai e perioada pentru f si nu satisface acea conditie.
[tex]\displaystyle J = \int \dfrac{1}{\sin^4 x+\cos^4 x}\, dx = \\ \\ =\int \dfrac{1}{(\cos^2 x-\sin^2 x)^2+2\sin^2 x\cos^2 x}\, dx = \\ \\ = \int\dfrac{2}{2\cos^2 2x+\sin^2 2x}\, dx = \int \dfrac{\dfrac{2}{\cos^2 2x}}{2+\tan^2 2x}\, dx = \\ \\ = \int \dfrac{(\tan2x)'}{(\sqrt 2)^2+\tan^2 2x}\, dx = \dfrac{1}{\sqrt 2}\arctan \dfrac{\tan 2x}{\sqrt 2}+C\\ \\[/tex]
[tex]I = 8J\Big|_{0}^{\frac{\pi}{4}}=\\ \\ =\dfrac{8}{\sqrt 2}\Big(\arctan\dfrac{\tan(\frac{\pi}{4})}{\sqrt 2} - \arctan\dfrac{\tan 0}{\sqrt 2}\Big) = \\ \\ = \dfrac{8}{\sqrt 2}\Big(\arctan(\infty) - 0\Big) = \dfrac{8}{\sqrt 2}\cdot \dfrac{\pi}{2} =\boxed{2\pi \sqrt 2}[/tex]
Vă mulțumim pentru vizita pe site-ul nostru dedicat Matematică. Sperăm că informațiile oferite v-au fost de ajutor. Nu ezitați să ne contactați pentru orice întrebare sau dacă aveți nevoie de asistență suplimentară. Vă așteptăm cu drag data viitoare și nu uitați să ne adăugați la favorite!