Hoe int 3 * (csc (t)) ^ 2 / cot (t) dt integreren?

Hoe int 3 * (csc (t)) ^ 2 / cot (t) dt integreren?
Anonim

Antwoord:

Gebruik een # U #-substitutie te krijgen # -3lnabs (cot (t)) + C #.

Uitleg:

Merk allereerst op dat omdat #3# is een constante, we kunnen het uit de integraal trekken om het te vereenvoudigen:

# 3int (CSC ^ 2 (t)) / kinderbed (t) dt #

Nu - en dit is het belangrijkste deel - merk op dat de afgeleide van #cot (t) # is # -Csc ^ 2 (t) #. Omdat we een functie en het bijbehorende derivaat in dezelfde integraal hebben, kunnen we een # U # vervanging als volgt:

# U = kinderbed (t) #

# (Du) / dt = -csc ^ 2 (t) #

# Du -csc = ^ 2 (t) dt #

We kunnen het positieve omzetten # Csc ^ 2 (t) # naar een negatief als dit:

# -3int (-csc ^ 2 (t)) / kinderbed (t) dt #

En pas de vervanging toe:

# -3int (du) / u #

We weten dat #int (du) / u = lnabs (u) + C #, dus het evalueren van de integraal is voltooid. We moeten alleen vervanging vervangen (geef het antwoord terug in termen van # T #) en bevestig dat #-3# naar het resultaat. Sinds # U = kinderbed (t) #, we kunnen zeggen:

# -3 (lnabs (u) + C) = - 3lnabs (cot (t)) + C #

En dat is alles.

Antwoord:

# 3ln | csc 2t -cot 2t | + const. = 3ln | tan t | + const. #

Uitleg:

# 3 int csc ^ 2 t / cot t dt = #

# = 3 int (1 / sin ^ 2 t) * (1 / (cos t / sin t)) dt #

# = 3 int dt / (sin t * cos t) #

Onthoudt dat

#sin 2t = 2sint * kosten #

Zo

# = 3int dt / ((1/2) sin 2t) #

# = 6int csc 2t * dt #

Zoals we kunnen vinden in een tabel met integralen

(bijvoorbeeld tabel van integralen die Csc (ax) bevatten in SOS Math):

#int csc ax * dx = 1 / aln | cscax-cotax | = ln | tan ((ax) / 2) | #

we krijgen dit resultaat

# = 3ln | csc2t-cot2t | + const = 3ln | tan t | + const. #