Hvad er antiderivativet af 1 / sinx?

Hvad er antiderivativet af 1 / sinx?
Anonim

Svar:

det er # -lm abs (cscx + cot x) #

Forklaring:

# 1 / sinx = cscx = cscx (cscx + cotx) / (cscx + cotx) #

# = (csc ^ 2 x + csc x cot x) / (cscx + cotx) #

Tælleren er den modsatte (den "negative") af denominatorens derivat.

Så antiderivative er minus nævnerenes naturlige logaritme.

# -lm abs (cscx + cot x) #.

(Hvis du har lært substitutionsteknikken, kan vi bruge #u = cscx + barneseng x #, så #du = -csc ^ 2 x - cscx cotx #. Udtrykket bliver # -1 / u du #.)

Du kan bekræfte dette svar ved at differentiere.

En anden tilgang til det

# Int1 / sinxdx # #=#

# Intsinx / sin ^ 2xdx #

# Intsinx / (1-cos ^ 2x) dx #

Erstatning

# Cosx = u #

# -Sinxdx = du #

# Sinxdx = -du #

#=# # -Int1 / (1-u ^ 2) du #

  • # 1 / (1-u ^ 2) = 1 / ((U-1) (u + 1)) = A / (u-1) + B / (u + 1) # #=#

# (A (u + 1) + B (U-1)) / ((U-1) (u + 1)) #

Vi behøver # A (u + 1) + B (U-1) = 1 # #<=>#

# Au + A + Bu-B = 1 # #<=>#

# (A + B) u + A-B = 1 # #<=>#

# (A + B) u + A-B = 0U + 1 # #<=>#

# {(A + B = 0 ""), (A-B = 1 ""):} # #<=>#

# {(A + B = 0 ""), (A = B + 1 ""):} # #<=>#

# {(B + 1 + B = 0 ""), (A = B + 1 ""):} # #<=>#

# {(B = -1 / 2 ""), (A = 1/2 ""):} #

Derfor, # -Int1 / (1-u ^ 2) du # #=#

# -Int ((1/2) / (U-1) - (1/2) / (u + 1)) du # #=#

# 1 / 2INT (1 / (u + 1) -1 / (u-1)) du # #=#

# 1 / 2INT (((u + 1) ') / (u + 1) - ((U-1)) / (U-1)) du # #=#

# 1/2 (ln | u + 1 | -ln | u-1 | + c) # #=#

# 1/2 (ln | (u + 1) / (u-1) | + c) # #=#

# 1/2 (ln | (cosx + 1) / (cosx-1) | + c) # #=#

# 1/2 (ln | (1-cosx) / (1 + cosx) | + c) #

#ln | tan (x / 2) | + c '#, # (C, c ') ##i## RR #