Интеграл sec(2*x) (dx)

Преподаватель очень удивится увидев твоё верное решение 😼

d

↑ Введите нижнюю границу интеграла и верхнюю границу интеграла b, подинтегральную функцию f(x) - смотрите пример

Кусочно-заданная:

{ кусочно-заданную функцию ввести здесь.

    Решение

    Вы ввели [src]
      1            
      /            
     |             
     |  sec(2*x) dx
     |             
    /              
    0              
    01sec(2x)dx\int_{0}^{1} \sec{\left (2 x \right )}\, dx
    Подробное решение
    1. Перепишите подынтегральное выражение:

      sec(2x)=tan(2x)sec(2x)+sec2(2x)tan(2x)+sec(2x)\sec{\left (2 x \right )} = \frac{\tan{\left (2 x \right )} \sec{\left (2 x \right )} + \sec^{2}{\left (2 x \right )}}{\tan{\left (2 x \right )} + \sec{\left (2 x \right )}}

    2. Есть несколько способов вычислить этот интеграл.

      Метод #1

      1. пусть u=tan(2x)+sec(2x)u = \tan{\left (2 x \right )} + \sec{\left (2 x \right )}.

        Тогда пусть du=(2tan2(2x)+2tan(2x)sec(2x)+2)dxdu = \left(2 \tan^{2}{\left (2 x \right )} + 2 \tan{\left (2 x \right )} \sec{\left (2 x \right )} + 2\right) dx и подставим du2\frac{du}{2}:

        1udu\int \frac{1}{u}\, du

        1. Интеграл от произведения функции на константу есть эта константа на интеграл от данной функции:

          1udu=121udu\int \frac{1}{u}\, du = \frac{1}{2} \int \frac{1}{u}\, du

          1. Интеграл 1u\frac{1}{u} есть log(u)\log{\left (u \right )}.

          Таким образом, результат будет: 12log(u)\frac{1}{2} \log{\left (u \right )}

        Если сейчас заменить uu ещё в:

        12log(tan(2x)+sec(2x))\frac{1}{2} \log{\left (\tan{\left (2 x \right )} + \sec{\left (2 x \right )} \right )}

      Метод #2

      1. пусть u=2xu = 2 x.

        Тогда пусть du=2dxdu = 2 dx и подставим du2\frac{du}{2}:

        sec(u)du\int \sec{\left (u \right )}\, du

        1. Интеграл от произведения функции на константу есть эта константа на интеграл от данной функции:

          sec(u)du=12sec(u)du\int \sec{\left (u \right )}\, du = \frac{1}{2} \int \sec{\left (u \right )}\, du

          1. Перепишите подынтегральное выражение:

            sec(u)=tan(u)sec(u)+sec2(u)tan(u)+sec(u)\sec{\left (u \right )} = \frac{\tan{\left (u \right )} \sec{\left (u \right )} + \sec^{2}{\left (u \right )}}{\tan{\left (u \right )} + \sec{\left (u \right )}}

          2. пусть u=tan(u)+sec(u)u = \tan{\left (u \right )} + \sec{\left (u \right )}.

            Тогда пусть du=(tan2(u)+tan(u)sec(u)+1)dudu = \left(\tan^{2}{\left (u \right )} + \tan{\left (u \right )} \sec{\left (u \right )} + 1\right) du и подставим dudu:

            1udu\int \frac{1}{u}\, du

            1. Интеграл 1u\frac{1}{u} есть log(u)\log{\left (u \right )}.

            Если сейчас заменить uu ещё в:

            log(tan(u)+sec(u))\log{\left (\tan{\left (u \right )} + \sec{\left (u \right )} \right )}

          Таким образом, результат будет: 12log(tan(u)+sec(u))\frac{1}{2} \log{\left (\tan{\left (u \right )} + \sec{\left (u \right )} \right )}

        Если сейчас заменить uu ещё в:

        12log(tan(2x)+sec(2x))\frac{1}{2} \log{\left (\tan{\left (2 x \right )} + \sec{\left (2 x \right )} \right )}

    3. Добавляем постоянную интегрирования:

      12log(tan(2x)+sec(2x))+constant\frac{1}{2} \log{\left (\tan{\left (2 x \right )} + \sec{\left (2 x \right )} \right )}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    12log(tan(2x)+sec(2x))+constant\frac{1}{2} \log{\left (\tan{\left (2 x \right )} + \sec{\left (2 x \right )} \right )}+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-1010-5050
    Ответ [src]
      1                                                  
      /                                                  
     |                  log(1 - sin(2))   log(1 + sin(2))
     |  sec(2*x) dx = - --------------- + ---------------
     |                         4                 4       
    /                                                    
    0                                                    
    log(sin2+1)4log(1sin2)4{{\log \left(\sin 2+1\right)}\over{4}}-{{\log \left(1-\sin 2\right) }\over{4}}
    Численный ответ [src]
    -0.637807798738107
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                          
     |                   log(sec(2*x) + tan(2*x))
     | sec(2*x) dx = C + ------------------------
     |                              2            
    /                                            
    log(tan(2x)+sec(2x))2{{\log \left(\tan \left(2\,x\right)+\sec \left(2\,x\right)\right) }\over{2}}