Integral von $$$8 \sin^{2}{\left(t \right)}$$$
Verwandter Rechner: Rechner für bestimmte und uneigentliche Integrale
Ihre Eingabe
Bestimme $$$\int 8 \sin^{2}{\left(t \right)}\, dt$$$.
Lösung
Wende die Konstantenfaktorregel $$$\int c f{\left(t \right)}\, dt = c \int f{\left(t \right)}\, dt$$$ mit $$$c=8$$$ und $$$f{\left(t \right)} = \sin^{2}{\left(t \right)}$$$ an:
$${\color{red}{\int{8 \sin^{2}{\left(t \right)} d t}}} = {\color{red}{\left(8 \int{\sin^{2}{\left(t \right)} d t}\right)}}$$
Wende die Potenzreduktionsformel $$$\sin^{2}{\left(\alpha \right)} = \frac{1}{2} - \frac{\cos{\left(2 \alpha \right)}}{2}$$$ mit $$$\alpha=t$$$ an:
$$8 {\color{red}{\int{\sin^{2}{\left(t \right)} d t}}} = 8 {\color{red}{\int{\left(\frac{1}{2} - \frac{\cos{\left(2 t \right)}}{2}\right)d t}}}$$
Wende die Konstantenfaktorregel $$$\int c f{\left(t \right)}\, dt = c \int f{\left(t \right)}\, dt$$$ mit $$$c=\frac{1}{2}$$$ und $$$f{\left(t \right)} = 1 - \cos{\left(2 t \right)}$$$ an:
$$8 {\color{red}{\int{\left(\frac{1}{2} - \frac{\cos{\left(2 t \right)}}{2}\right)d t}}} = 8 {\color{red}{\left(\frac{\int{\left(1 - \cos{\left(2 t \right)}\right)d t}}{2}\right)}}$$
Gliedweise integrieren:
$$4 {\color{red}{\int{\left(1 - \cos{\left(2 t \right)}\right)d t}}} = 4 {\color{red}{\left(\int{1 d t} - \int{\cos{\left(2 t \right)} d t}\right)}}$$
Wenden Sie die Konstantenregel $$$\int c\, dt = c t$$$ mit $$$c=1$$$ an:
$$- 4 \int{\cos{\left(2 t \right)} d t} + 4 {\color{red}{\int{1 d t}}} = - 4 \int{\cos{\left(2 t \right)} d t} + 4 {\color{red}{t}}$$
Sei $$$u=2 t$$$.
Dann $$$du=\left(2 t\right)^{\prime }dt = 2 dt$$$ (die Schritte sind » zu sehen), und es gilt $$$dt = \frac{du}{2}$$$.
Daher,
$$4 t - 4 {\color{red}{\int{\cos{\left(2 t \right)} d t}}} = 4 t - 4 {\color{red}{\int{\frac{\cos{\left(u \right)}}{2} d u}}}$$
Wende die Konstantenfaktorregel $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ mit $$$c=\frac{1}{2}$$$ und $$$f{\left(u \right)} = \cos{\left(u \right)}$$$ an:
$$4 t - 4 {\color{red}{\int{\frac{\cos{\left(u \right)}}{2} d u}}} = 4 t - 4 {\color{red}{\left(\frac{\int{\cos{\left(u \right)} d u}}{2}\right)}}$$
Das Integral des Kosinus ist $$$\int{\cos{\left(u \right)} d u} = \sin{\left(u \right)}$$$:
$$4 t - 2 {\color{red}{\int{\cos{\left(u \right)} d u}}} = 4 t - 2 {\color{red}{\sin{\left(u \right)}}}$$
Zur Erinnerung: $$$u=2 t$$$:
$$4 t - 2 \sin{\left({\color{red}{u}} \right)} = 4 t - 2 \sin{\left({\color{red}{\left(2 t\right)}} \right)}$$
Daher,
$$\int{8 \sin^{2}{\left(t \right)} d t} = 4 t - 2 \sin{\left(2 t \right)}$$
Fügen Sie die Integrationskonstante hinzu:
$$\int{8 \sin^{2}{\left(t \right)} d t} = 4 t - 2 \sin{\left(2 t \right)}+C$$
Antwort
$$$\int 8 \sin^{2}{\left(t \right)}\, dt = \left(4 t - 2 \sin{\left(2 t \right)}\right) + C$$$A