どうやってdx /(cos(x) - 1)の逆導関数を見つけるのですか?

どうやってdx /(cos(x) - 1)の逆導関数を見つけるのですか?
Anonim

回答:

いくつかの共役乗算を行い、いくつかのtrigを適用し、そして #int1 /(cosx-1)dx = cscx + cotx + C#

説明:

このタイプのほとんどの問題と同様に、共役乗算のトリックを使用してそれを解決します。何かをプラス/マイナスの何かで割ったものがあるときはいつでも(のように) #1 /(cosx-1)#)、特にtrig関数を使って共役乗算を試すことは常に役に立ちます。

乗算することから始めましょう #1 /(cosx-1)# の共役によって #cosx-1#これは #cosx + 1#:

#1 /(cosx-1)*(cosx + 1)/(cosx + 1)#

なぜ私たちがこれをするのか不思議に思うかもしれません。これは、squaresプロパティの違いを適用できるようにするためです。 #(a-b)(a + b)= a ^ 2-b ^ 2#、分母に、それを少し簡素化するために。問題に戻る:

#1 /(cosx-1)*(cosx + 1)/(cosx + 1)=(cosx + 1)/((cosx-1)(cosx + 1))#

#(underbrace(cosx) - underbrace(1))(underbrace(cosx)+ underbrace1))#

#色(白)(III)色(白)(XXX)b色(白)(XXX)色(白)(XXX)b#

これは本質的に #(a-b)(a + b)#.

#=(cosx + 1)/(cos ^ 2x-1)#

さて、どうですか? #cos ^ 2x-1#?まあ、知っている #sin ^ 2x = 1-cos ^ 2x#。それを掛けてみましょう #-1# そして私たちが何を得るのか見てください

#-1(sin ^ 2x = 1-cos ^ 2x) - > - sin ^ 2x = -1 + cos ^ 2x#

#= cos ^ 2-1#

それは判明した #-sin ^ 2x = cos ^ 2x-1#それでは交換しましょう #cos ^ 2x-1#:

#(cosx + 1)/( - - sin ^ 2x#

これは #cosx / -sin ^ 2x + 1 / -sin ^ 2x#これは、いくつかのトリガーを使用して、 #-cotxcscx-csc ^ 2x#.

この時点で、私たちは積分に単純化しました #int1 /(cosx-1)dx##int-cotxcscx-csc ^ 2xdx#。合計規則を使用すると、これは次のようになります。

#int-cotxcscxdx + int-csc ^ 2xdx#

これらの最初のものは #cscx# (の派生 #cscx# です #-cotxcscx#そして第二は #cotx# (の派生 #cotx# です #-csc ^ 2x#)積分定数を追加する #C# そしてあなたには解決策があります:

#int1 /(cosx-1)dx = cscx + cotx + C#