Integral von $$$\coth{\left(x \right)}$$$
Verwandter Rechner: Rechner für bestimmte und uneigentliche Integrale
Ihre Eingabe
Bestimme $$$\int \coth{\left(x \right)}\, dx$$$.
Lösung
Schreibe den hyperbolischen Kotangens als $$$\coth\left(x\right)=\frac{\cosh\left(x\right)}{\sinh\left(x\right)}$$$ um:
$${\color{red}{\int{\coth{\left(x \right)} d x}}} = {\color{red}{\int{\frac{\cosh{\left(x \right)}}{\sinh{\left(x \right)}} d x}}}$$
Sei $$$u=\sinh{\left(x \right)}$$$.
Dann $$$du=\left(\sinh{\left(x \right)}\right)^{\prime }dx = \cosh{\left(x \right)} dx$$$ (die Schritte sind » zu sehen), und es gilt $$$\cosh{\left(x \right)} dx = du$$$.
Das Integral lässt sich umschreiben als
$${\color{red}{\int{\frac{\cosh{\left(x \right)}}{\sinh{\left(x \right)}} d x}}} = {\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}$$
Das Integral von $$$\frac{1}{u}$$$ ist $$$\int{\frac{1}{u} d u} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)}$$$:
$${\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}} = {\color{red}{\ln{\left(\left|{u}\right| \right)}}}$$
Zur Erinnerung: $$$u=\sinh{\left(x \right)}$$$:
$$\ln{\left(\left|{{\color{red}{u}}}\right| \right)} = \ln{\left(\left|{{\color{red}{\sinh{\left(x \right)}}}}\right| \right)}$$
Daher,
$$\int{\coth{\left(x \right)} d x} = \ln{\left(\left|{\sinh{\left(x \right)}}\right| \right)}$$
Fügen Sie die Integrationskonstante hinzu:
$$\int{\coth{\left(x \right)} d x} = \ln{\left(\left|{\sinh{\left(x \right)}}\right| \right)}+C$$
Antwort
$$$\int \coth{\left(x \right)}\, dx = \ln\left(\left|{\sinh{\left(x \right)}}\right|\right) + C$$$A