$$$\frac{\cos{\left(\frac{t}{2} \right)}}{2}$$$の積分

$$$\int \frac{\cos{\left(\frac{t}{2} \right)}}{2}\, dt$$$ を求めよ。

定数倍の法則 $$$\int c f{\left(t \right)}\, dt = c \int f{\left(t \right)}\, dt$$$ を、$$$c=\frac{1}{2}$$$ と $$$f{\left(t \right)} = \cos{\left(\frac{t}{2} \right)}$$$ に対して適用する:

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

$$$u=\frac{t}{2}$$$ とする。

すると $$$du=\left(\frac{t}{2}\right)^{\prime }dt = \frac{dt}{2}$$$（手順は»で確認できます）、$$$dt = 2 du$$$ となります。

したがって、

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

定数倍の法則 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ を、$$$c=2$$$ と $$$f{\left(u \right)} = \cos{\left(u \right)}$$$ に対して適用する:

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

余弦の積分は$$$\int{\cos{\left(u \right)} d u} = \sin{\left(u \right)}$$$:

$${\color{red}{\int{\cos{\left(u \right)} d u}}} = {\color{red}{\sin{\left(u \right)}}}$$

次のことを思い出してください $$$u=\frac{t}{2}$$$:

$$\sin{\left({\color{red}{u}} \right)} = \sin{\left({\color{red}{\left(\frac{t}{2}\right)}} \right)}$$

したがって、

$$\int{\frac{\cos{\left(\frac{t}{2} \right)}}{2} d t} = \sin{\left(\frac{t}{2} \right)}$$

積分定数を加える:

$$\int{\frac{\cos{\left(\frac{t}{2} \right)}}{2} d t} = \sin{\left(\frac{t}{2} \right)}+C$$

$$$\int \frac{\cos{\left(\frac{t}{2} \right)}}{2}\, dt = \sin{\left(\frac{t}{2} \right)} + C$$$A