Integral de $$$1 - \tan^{2}{\left(x \right)}$$$

La calculadora encontrará la integral/antiderivada de $$$1 - \tan^{2}{\left(x \right)}$$$, mostrando los pasos.

Calculadora relacionada: Calculadora de integrales definidas e impropias

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Tu entrada

Halla $$$\int \left(1 - \tan^{2}{\left(x \right)}\right)\, dx$$$.

Solución

Integra término a término:

$${\color{red}{\int{\left(1 - \tan^{2}{\left(x \right)}\right)d x}}} = {\color{red}{\left(\int{1 d x} - \int{\tan^{2}{\left(x \right)} d x}\right)}}$$

Aplica la regla de la constante $$$\int c\, dx = c x$$$ con $$$c=1$$$:

$$- \int{\tan^{2}{\left(x \right)} d x} + {\color{red}{\int{1 d x}}} = - \int{\tan^{2}{\left(x \right)} d x} + {\color{red}{x}}$$

Sea $$$u=\tan{\left(x \right)}$$$.

Entonces $$$x=\operatorname{atan}{\left(u \right)}$$$ y $$$dx=\left(\operatorname{atan}{\left(u \right)}\right)^{\prime }du = \frac{du}{u^{2} + 1}$$$ (los pasos se pueden ver »).

La integral puede reescribirse como

$$x - {\color{red}{\int{\tan^{2}{\left(x \right)} d x}}} = x - {\color{red}{\int{\frac{u^{2}}{u^{2} + 1} d u}}}$$

Reescribe y separa la fracción:

$$x - {\color{red}{\int{\frac{u^{2}}{u^{2} + 1} d u}}} = x - {\color{red}{\int{\left(1 - \frac{1}{u^{2} + 1}\right)d u}}}$$

Integra término a término:

$$x - {\color{red}{\int{\left(1 - \frac{1}{u^{2} + 1}\right)d u}}} = x - {\color{red}{\left(\int{1 d u} - \int{\frac{1}{u^{2} + 1} d u}\right)}}$$

Aplica la regla de la constante $$$\int c\, du = c u$$$ con $$$c=1$$$:

$$x + \int{\frac{1}{u^{2} + 1} d u} - {\color{red}{\int{1 d u}}} = x + \int{\frac{1}{u^{2} + 1} d u} - {\color{red}{u}}$$

La integral de $$$\frac{1}{u^{2} + 1}$$$ es $$$\int{\frac{1}{u^{2} + 1} d u} = \operatorname{atan}{\left(u \right)}$$$:

$$- u + x + {\color{red}{\int{\frac{1}{u^{2} + 1} d u}}} = - u + x + {\color{red}{\operatorname{atan}{\left(u \right)}}}$$

Recordemos que $$$u=\tan{\left(x \right)}$$$:

$$x + \operatorname{atan}{\left({\color{red}{u}} \right)} - {\color{red}{u}} = x + \operatorname{atan}{\left({\color{red}{\tan{\left(x \right)}}} \right)} - {\color{red}{\tan{\left(x \right)}}}$$

Por lo tanto,

$$\int{\left(1 - \tan^{2}{\left(x \right)}\right)d x} = x - \tan{\left(x \right)} + \operatorname{atan}{\left(\tan{\left(x \right)} \right)}$$

Simplificar:

$$\int{\left(1 - \tan^{2}{\left(x \right)}\right)d x} = 2 x - \tan{\left(x \right)}$$

Añade la constante de integración:

$$\int{\left(1 - \tan^{2}{\left(x \right)}\right)d x} = 2 x - \tan{\left(x \right)}+C$$

Respuesta

$$$\int \left(1 - \tan^{2}{\left(x \right)}\right)\, dx = \left(2 x - \tan{\left(x \right)}\right) + C$$$A


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