$$$\sec^{2}{\left(2 t \right)}$$$の積分

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

$$$u=2 t$$$ とする。

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

したがって、

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

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

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

$$$\sec^{2}{\left(u \right)}$$$ の不定積分は $$$\int{\sec^{2}{\left(u \right)} d u} = \tan{\left(u \right)}$$$ です:

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

次のことを思い出してください $$$u=2 t$$$:

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

したがって、

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

積分定数を加える:

$$\int{\sec^{2}{\left(2 t \right)} d t} = \frac{\tan{\left(2 t \right)}}{2}+C$$

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