要求不定积分 ∫(e^x * sin^2(x)) dx,我们可以使用三角恒等式 sin^2(x) = (1 - cos(2x))/2 来简化问题。
首先,将 sin^2(x) 替换为 (1 - cos(2x))/2:
∫(e^x * sin^2(x)) dx = ∫(e^x * (1 - cos(2x))/2) dx
然后,将积分拆分为两部分:
= 1/2 * (∫(e^x) dx - ∫(e^x * cos(2x)) dx)
对于第一部分 ∫(e^x) dx,其结果是 e^x。
对于第二部分 ∫(e^x * cos(2x)) dx,我们可以使用积分乘法公式,令 u = e^x, dv = cos(2x) dx,则 du = e^x dx, v = sin(2x)/2。
应用乘法公式:
∫(u * dv) = u * v - ∫(v * du)
= e^x * sin(2x)/2 - ∫(sin(2x)/2 * e^x dx)
对于 ∫(sin(2x)/2 * e^x dx),再次使用乘法公式,令 u' = sin(2x)/2, dv' = e^x dx,则 du' = cos(2x) dx, v' = e^x。
应用乘法公式:
∫(u' * dv') = u' * v' - ∫(v' * du')
= (sin(2x)/2) * e^x - ∫(e^x * cos(2x) dx)
注意,∫(e^x * cos(2x) dx) 是我们之前已经遇到过的积分,所以我们可以将其替换为之前得到的结果。
将上述所有部分组合起来,我们得到:
∫(e^x * sin^2(x)) dx = 1/2 * (e^x - (e^x * sin(2x)/2 - (sin(2x)/2 * e^x - ∫(e^x * cos(2x) dx)))
由于 ∫(e^x * cos(2x) dx) 在此上下文中没有简单的封闭形式解,我们可以将其表示为另一个积分,或者在某些情况下,使用数值方法或级数展开来近似求解。
因此,不定积分 ∫(e^x * sin^2(x)) dx 的解可以表示为包含另一个积分的表达式,或者根据具体需求使用其他方法近似求解。