Funktion $$$\frac{1}{\cos^{2}{\left(t \right)} \tan{\left(t \right)}}$$$ integraali

Määritä $$$\int \frac{1}{\cos^{2}{\left(t \right)} \tan{\left(t \right)}}\, dt$$$.

Kirjoita integroituva uudelleen:

$${\color{red}{\int{\frac{1}{\cos^{2}{\left(t \right)} \tan{\left(t \right)}} d t}}} = {\color{red}{\int{\frac{\sec^{2}{\left(t \right)}}{\tan{\left(t \right)}} d t}}}$$

Olkoon $$$u=\tan{\left(t \right)}$$$.

Tällöin $$$du=\left(\tan{\left(t \right)}\right)^{\prime }dt = \sec^{2}{\left(t \right)} dt$$$ (vaiheet ovat nähtävissä ») ja saamme, että $$$\sec^{2}{\left(t \right)} dt = du$$$.

Integraali voidaan kirjoittaa muotoon

$${\color{red}{\int{\frac{\sec^{2}{\left(t \right)}}{\tan{\left(t \right)}} d t}}} = {\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}$$

Funktion $$$\frac{1}{u}$$$ integraali on $$$\int{\frac{1}{u} d u} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)}$$$:

$${\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}} = {\color{red}{\ln{\left(\left|{u}\right| \right)}}}$$

Muista, että $$$u=\tan{\left(t \right)}$$$:

$$\ln{\left(\left|{{\color{red}{u}}}\right| \right)} = \ln{\left(\left|{{\color{red}{\tan{\left(t \right)}}}}\right| \right)}$$

Näin ollen,

$$\int{\frac{1}{\cos^{2}{\left(t \right)} \tan{\left(t \right)}} d t} = \ln{\left(\left|{\tan{\left(t \right)}}\right| \right)}$$

Lisää integrointivakio:

$$\int{\frac{1}{\cos^{2}{\left(t \right)} \tan{\left(t \right)}} d t} = \ln{\left(\left|{\tan{\left(t \right)}}\right| \right)}+C$$

$$$\int \frac{1}{\cos^{2}{\left(t \right)} \tan{\left(t \right)}}\, dt = \ln\left(\left|{\tan{\left(t \right)}}\right|\right) + C$$$A