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導(dǎo)航

1/(1+cos2)積分

來源 :華課網(wǎng)校 2024-06-23 08:47:34

1/(1+cos2)是一個(gè)比較復(fù)雜的積分,需要運(yùn)用一些特殊的技巧來求解。

首先,我們可以將cos2用1-sin2代替,得到1/(1+cos2)=1/(1+1-sin2)=1/(2-cos2)。

接下來,我們可以將分子分母同時(shí)除以cos2,得到1/(2-cos2)=1/(2cos2/(1-cos2))=1/2cos2/(1-cos2)。

然后,我們可以使用三角代換,令cos(x)=t,dx=-sin(x)dx,得到∫1/2cos2/(1-cos2)dx=∫1/2t2/(1-t2)dt,其中t=tan(x/2)。

將分式進(jìn)行分解,得到1/2t2/(1-t2)=1/2(1/(1-t)-1/(1+t))。

再次使用三角代換,令t=sinθ,得到∫1/2t2/(1-t2)dt=∫1/2(1/(1-t)-1/(1+t))dt=∫1/2(1/(cos2θ-1)-1/cos2θ)cosθdθ。

最后,我們可以使用部分分式分解,將1/(cos2θ-1)拆分為1/2(1/(cosθ-1)-1/(cosθ+1)),得到∫1/2(1/(cos2θ-1)-1/cos2θ)cosθdθ=∫1/2(1/2(1/(cosθ-1)-1/(cosθ+1))-1/cos2θ)cosθdθ。

對(duì)于∫1/2(1/2(1/(cosθ-1)-1/(cosθ+1))-1/cos2θ)cosθdθ,我們可以使用分部積分法來求解。

令u=cosθ,dv=1/2(1/1-cosθ-1/1+cosθ)cosθdθ,得到du=-sinθdθ,v=1/2ln|1-cosθ/1+cosθ|。

將u和v代入分部積分公式得到∫1/2(1/2(1/(cosθ-1)-1/(cosθ+1))-1/cos2θ)cosθdθ=1/2(ln|1-cosθ|+ln|1+cosθ|-1/cosθ)。

最終,我們得到了1/(1+cos2)的積分解法為1/2(ln|1-cosθ|+ln|1+cosθ|-1/cosθ),其中θ=tan?1(t),t=tan(x/2)。

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