Hola buenas tardes estaba haciendo esta integral impropia pero lo malo es que cuando tengo que evaluarlo en infinito no se como actua los senos y cosenos al infinito
i me pudieran enseñar graficamente como actuan seno y coseno al x tender a infinito se los agradeceria mucho, o si es por medio de otro metodo
El seno y el coseno con funciones periódicas (y no constantes) que no tienen límite en el infinito.
Van tomando una serie de valores hasta llegar al valor de inicio y seguirán el ciclo hasta el infinito...
Tendras alguno del teorema del sandwich
Vamos por pasos.
1°)
Plantea la integral indefinida:
I1 = ∫ e-x*senx*dx, aplicas el Método de Integración por Partes (te dejo la tarea), y queda:
I1 = -e-x*senx + ∫ e-x*cosx*dx, aplicas el Método de Integración por partes en la integral secundaria (te dejo la tarea), y queda:
I1 = -e-x*senx - e-x*cosx - ∫ e-x*senx*dx, sustituyes la expresión del último término (observa que tienes la integral inicial), y queda:
I1 = -e-x*senx - e-x*cosx - I, haces pasaje de término, extraes factor común, y queda:
2*I1 = -e-x*(senx + cosx), multiplicas en ambos miembros por 1/2, y queda:
I1 = -(1/2)*e-x*(senx + cosx) + C, aplicas la propiedad de las potencias con exponente negativo en el segundo factor, y queda:
I1 = -(1/2)*(senx + cosx)/ex + C.
2°)
Plantea la integral definida entre 0 y un valor genérico b:
I2 = 0∫b e-x*senx*dx = sustituyes = [ -(1/2)*(senx + cosx)/ex ], evalúas con Regla de Barrow, y queda:
I2 = -(1/2)*(senb + cosb)/eb - ( -(1/2)*(sen0 + cos0)/e0 ), reemplazas valores y resuelves el signo en el segundo término, y queda:
I2 = -(1/2)*(senb + cosb)/eb + 1/2, distribuyes el primer término, y queda:
I2 = -(1/2)*senb/eb - (1/2)*cosb/eb + 1/2.
3°)
Plantea el límite para b tendiendo a + infinito de esta última expresión, y tienes para la integral impropia de tu enunciado:
I = Lím(b→+∞) ( -(1/2)*senb/eb - (1/2)*cosb/eb + 1/2 );
luego, resuelves término a término (observa que en los dos primeros términos tiene expresiones acotadas entre -1 y 1 en los numeradores, y expresiones que tienden a +infinito en los denominadores, y observa que el tercer término es constante), y queda:
I = ( -0 - 0 + 1/2 ) = 1/2.
Espero haberte ayudado.