JavaScript is required

Kết quả của tích phân \(\int_0^{\frac{\pi }{2}} {{{\sin }^6}} x{\cos ^4}xdx\) là:

A.

A. \(\frac{{7\pi }}{{512}}\)

B.

B. \(\frac{{\sqrt {2\pi } }}{{512}}\)

C.

C. \(\frac{\pi }{{512}}\)

D.

D. \(\frac{{3\pi }}{{512}}\)

Trả lời:

Đáp án đúng: D


Để tính tích phân \(\int_0^{\frac{\pi }{2}} {{{\sin }^6}} x{\cos ^4}xdx\), ta sử dụng công thức Wallice cho tích phân các hàm lượng giác. Công thức Wallice có dạng: \(\int_0^{\frac{\pi }{2}} {{\sin }^m} x{\cos ^n}xdx = \frac{{\Gamma (\frac{{m + 1}}{2})\Gamma (\frac{{n + 1}}{2})}}{{2\Gamma (\frac{{m + n + 2}}{2})}}\) Trong đó, \(\Gamma (x)\) là hàm Gamma. Ở đây, m = 6 và n = 4. Ta có: \(\int_0^{\frac{\pi }{2}} {{{\sin }^6}} x{\cos ^4}xdx = \frac{{\Gamma (\frac{{6 + 1}}{2})\Gamma (\frac{{4 + 1}}{2})}}{{2\Gamma (\frac{{6 + 4 + 2}}{2})}} = \frac{{\Gamma (\frac{7}{2})\Gamma (\frac{5}{2})}}{{2\Gamma (6)}}\) Sử dụng tính chất \(\Gamma (x + 1) = x\Gamma (x)\) và \(\Gamma (\frac{1}{2}) = \sqrt {\pi } \), ta có: \(\Gamma (\frac{7}{2}) = \frac{5}{2}\Gamma (\frac{5}{2}) = \frac{5}{2}.\frac{3}{2}\Gamma (\frac{3}{2}) = \frac{5}{2}.\frac{3}{2}.\frac{1}{2}\Gamma (\frac{1}{2}) = \frac{{15}}{{8}}\sqrt {\pi } \) \(\Gamma (\frac{5}{2}) = \frac{3}{2}\Gamma (\frac{3}{2}) = \frac{3}{2}.\frac{1}{2}\Gamma (\frac{1}{2}) = \frac{3}{4}\sqrt {\pi } \) \(\Gamma (6) = 5! = 120\) Vậy, \(\int_0^{\frac{\pi }{2}} {{{\sin }^6}} x{\cos ^4}xdx = \frac{{\frac{{15}}{8}\sqrt {\pi } .\frac{3}{4}\sqrt {\pi } }}{{2.120}} = \frac{{\frac{{45}}{{32}}\pi }}{{240}} = \frac{{45\pi }}{{32.240}} = \frac{{45\pi }}{{7680}} = \frac{{3\pi }}{{512}}\) Vậy đáp án đúng là D. \(\frac{{3\pi }}{{512}}\)

Câu hỏi liên quan