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三角函数的偶次怎么求不定积分

发布时间: 2024-11-26 10:43
精选回答

关于这个问题,对于三角函数的偶次幂的不定积分,可以使用代换法或者三角函数的公式进行求解。

1. 代换法

对于形如 $int sin^2 x dx$ 或者 $int cos^4 x dx$ 这样的偶次幂,可以利用代换 $u=sin x$ 或者 $u=cos x$ 进行求解。

例如,对于 $int sin^2 x dx$,令 $u=sin x$,则有:

$$begin{aligned} int sin^2 x dx &= int u^2 cos x du &= frac{1}{3}u^3+text{常数} &= frac{1}{3}sin^3 x+text{常数} end{aligned}$$

2. 三角函数的公式

对于形如 $int cos^2 x dx$ 或者 $int sin^4 x dx$ 这样的偶次幂,可以利用三角函数的公式进行化简。

例如,对于 $int cos^2 x dx$,利用余弦函数的半角公式 $cos^2 x = frac{1}{2}(1+cos 2x)$,则有:

$$begin{aligned} int cos^2 x dx &= int frac{1}{2}(1+cos 2x) dx &= frac{1}{2}(x+frac{1}{2}sin 2x)+text{常数} end{aligned}$$

类似地,对于 $int sin^4 x dx$,利用正弦函数的双角公式 $sin^2 x = frac{1}{2}(1-cos 2x)$,则有:

$$begin{aligned} int sin^4 x dx &= int sin^2 x sin^2 x dx &= int frac{1}{4}(1-cos 2x)(1-cos 2x) dx &= frac{1}{4}(x-frac{1}{4}sin 4x)+text{常数} end{aligned}$$

综上所述,对于三角函数的偶次幂的不定积分,可以使用代换法或者三角函数的公式进行求解。

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