Intégrale de $$$\sin^{2}{\left(\alpha \right)}$$$

Déterminez $$$\int \sin^{2}{\left(\alpha \right)}\, d\alpha$$$.

Appliquer la formule de réduction de puissance $$$\sin^{2}{\left(\alpha \right)} = \frac{1}{2} - \frac{\cos{\left(2 \alpha \right)}}{2}$$$ avec $$$\alpha=\alpha$$$:

$${\color{red}{\int{\sin^{2}{\left(\alpha \right)} d \alpha}}} = {\color{red}{\int{\left(\frac{1}{2} - \frac{\cos{\left(2 \alpha \right)}}{2}\right)d \alpha}}}$$

Appliquez la règle du facteur constant $$$\int c f{\left(\alpha \right)}\, d\alpha = c \int f{\left(\alpha \right)}\, d\alpha$$$ avec $$$c=\frac{1}{2}$$$ et $$$f{\left(\alpha \right)} = 1 - \cos{\left(2 \alpha \right)}$$$ :

$${\color{red}{\int{\left(\frac{1}{2} - \frac{\cos{\left(2 \alpha \right)}}{2}\right)d \alpha}}} = {\color{red}{\left(\frac{\int{\left(1 - \cos{\left(2 \alpha \right)}\right)d \alpha}}{2}\right)}}$$

Intégrez terme à terme:

$$\frac{{\color{red}{\int{\left(1 - \cos{\left(2 \alpha \right)}\right)d \alpha}}}}{2} = \frac{{\color{red}{\left(\int{1 d \alpha} - \int{\cos{\left(2 \alpha \right)} d \alpha}\right)}}}{2}$$

Appliquez la règle de la constante $$$\int c\, d\alpha = \alpha c$$$ avec $$$c=1$$$:

$$- \frac{\int{\cos{\left(2 \alpha \right)} d \alpha}}{2} + \frac{{\color{red}{\int{1 d \alpha}}}}{2} = - \frac{\int{\cos{\left(2 \alpha \right)} d \alpha}}{2} + \frac{{\color{red}{\alpha}}}{2}$$

Soit $$$u=2 \alpha$$$.

Alors $$$du=\left(2 \alpha\right)^{\prime }d\alpha = 2 d\alpha$$$ (les étapes peuvent être vues »), et nous obtenons $$$d\alpha = \frac{du}{2}$$$.

L’intégrale devient

$$\frac{\alpha}{2} - \frac{{\color{red}{\int{\cos{\left(2 \alpha \right)} d \alpha}}}}{2} = \frac{\alpha}{2} - \frac{{\color{red}{\int{\frac{\cos{\left(u \right)}}{2} d u}}}}{2}$$

Appliquez la règle du facteur constant $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ avec $$$c=\frac{1}{2}$$$ et $$$f{\left(u \right)} = \cos{\left(u \right)}$$$ :

$$\frac{\alpha}{2} - \frac{{\color{red}{\int{\frac{\cos{\left(u \right)}}{2} d u}}}}{2} = \frac{\alpha}{2} - \frac{{\color{red}{\left(\frac{\int{\cos{\left(u \right)} d u}}{2}\right)}}}{2}$$

L’intégrale du cosinus est $$$\int{\cos{\left(u \right)} d u} = \sin{\left(u \right)}$$$ :

$$\frac{\alpha}{2} - \frac{{\color{red}{\int{\cos{\left(u \right)} d u}}}}{4} = \frac{\alpha}{2} - \frac{{\color{red}{\sin{\left(u \right)}}}}{4}$$

Rappelons que $$$u=2 \alpha$$$ :

$$\frac{\alpha}{2} - \frac{\sin{\left({\color{red}{u}} \right)}}{4} = \frac{\alpha}{2} - \frac{\sin{\left({\color{red}{\left(2 \alpha\right)}} \right)}}{4}$$

Par conséquent,

$$\int{\sin^{2}{\left(\alpha \right)} d \alpha} = \frac{\alpha}{2} - \frac{\sin{\left(2 \alpha \right)}}{4}$$

Ajouter la constante d'intégration :

$$\int{\sin^{2}{\left(\alpha \right)} d \alpha} = \frac{\alpha}{2} - \frac{\sin{\left(2 \alpha \right)}}{4}+C$$

$$$\int \sin^{2}{\left(\alpha \right)}\, d\alpha = \left(\frac{\alpha}{2} - \frac{\sin{\left(2 \alpha \right)}}{4}\right) + C$$$A