Интеграл du/cos(u) (dx)

Вы ввели

  1            
  /            
 |             
 |      1      
 |  1*------ du
 |    cos(u)   
 |             
/              
0              

$$\int\limits_{0}^{1} 1 \cdot \frac{1}{\cos{\left(u \right)}}\, du$$

Подробное решение

Дан интеграл:

  /             
 |              
 |       1      
 | 1*1*------ du
 |     cos(u)   
 |              
/               

Подинтегральная функция

    1   
1*------
  cos(u)

Домножим числитель и знаменатель на

cos(u)

получим

    1      1*cos(1*u)
1*------ = ----------
  cos(u)      2      
           cos (1*u) 

Т.к.

sin(a)^2 + cos(a)^2 = 1

то

   2             2   
cos (u) = 1 - sin (u)

преобразуем знаменатель

1*cos(1*u)     1*cos(1*u) 
---------- = -------------
   2                2     
cos (1*u)    1 - sin (1*u)

сделаем замену

u = sin(u)

тогда интеграл

  /                  
 |                   
 |   1*cos(1*u)      
 | ------------- du  
 |        2         =
 | 1 - sin (1*u)     
 |                   
/                    
  

  /                  
 |                   
 |   1*cos(1*u)      
 | ------------- du  
 |        2         =
 | 1 - sin (1*u)     
 |                   
/                    
  

Т.к. du = du*cos(u)

  /                
 |                 
 |   1*cos(1*u)    
 | ------------- du
 |        2        
 | 1 - sin (1*u)   
 |                 
/                  

Перепишем подинтегральную функцию

  1*cos(1*u)    1*1 /  1       1  \
------------- = ---*|----- + -----|
       2         2  \1 - u   1 + u/
1 - sin (1*u)                      

тогда

                        /             /          
                       |             |           
                       |   1         |   1       
                       | ----- du    | ----- du  
  /                    | 1 + u       | 1 - u     
 |                     |             |           
 |   1*cos(1*u)       /             /           =
 | ------------- du = ----------- + -----------  
 |        2                2             2       
 | 1 - sin (1*u)                                 
 |                                               
/                                                
  

= log(1 + sin(u))/2 - log(-1 + sin(u))/2

делаем обратную замену

u = sin(u)

Ответ

  /                                                       
 |                                                        
 |       1         log(1 + sin(u))   log(-1 + sin(u))     
 | 1*1*------ du = --------------- - ---------------- + C0
 |     cos(u)             2                 2             
 |                                                        
/                                                         

где C0 - это постоянная, не зависящая от u

Ответ

log(1 + sin(1))   log(1 - sin(1))
--------------- - ---------------
       2                 2       

$$\frac{\log{\left(\sin{\left(1 \right)} + 1 \right)}}{2} - \frac{\log{\left(1 - \sin{\left(1 \right)} \right)}}{2}$$

=

=

log(1 + sin(1))   log(1 - sin(1))
--------------- - ---------------
       2                 2       

$$\frac{\log{\left(\sin{\left(1 \right)} + 1 \right)}}{2} - \frac{\log{\left(1 - \sin{\left(1 \right)} \right)}}{2}$$

Численный ответ

1.22619117088352

Ответ (Неопределённый)

  /                                                    
 |                                                     
 |     1             log(1 + sin(u))   log(-1 + sin(u))
 | 1*------ du = C + --------------- - ----------------
 |   cos(u)                 2                 2        
 |                                                     
/                                                      

$$\int 1 \cdot \frac{1}{\cos{\left(u \right)}}\, du = C - \frac{\log{\left(\sin{\left(u \right)} - 1 \right)}}{2} + \frac{\log{\left(\sin{\left(u \right)} + 1 \right)}}{2}$$

График