$$$\sin{\left(2 t \right)}$$$の積分
入力内容
$$$\int \sin{\left(2 t \right)}\, dt$$$ を求めよ。
解答
$$$u=2 t$$$ 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、
$${\color{red}{\int{\sin{\left(2 t \right)} d t}}} = {\color{red}{\int{\frac{\sin{\left(u \right)}}{2} d u}}}$$
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 $$$f{\left(u \right)} = \sin{\left(u \right)}$$$ に対して適用する:
$${\color{red}{\int{\frac{\sin{\left(u \right)}}{2} d u}}} = {\color{red}{\left(\frac{\int{\sin{\left(u \right)} d u}}{2}\right)}}$$
正弦関数の不定積分は$$$\int{\sin{\left(u \right)} d u} = - \cos{\left(u \right)}$$$です:
$$\frac{{\color{red}{\int{\sin{\left(u \right)} d u}}}}{2} = \frac{{\color{red}{\left(- \cos{\left(u \right)}\right)}}}{2}$$
次のことを思い出してください $$$u=2 t$$$:
$$- \frac{\cos{\left({\color{red}{u}} \right)}}{2} = - \frac{\cos{\left({\color{red}{\left(2 t\right)}} \right)}}{2}$$
したがって、
$$\int{\sin{\left(2 t \right)} d t} = - \frac{\cos{\left(2 t \right)}}{2}$$
積分定数を加える:
$$\int{\sin{\left(2 t \right)} d t} = - \frac{\cos{\left(2 t \right)}}{2}+C$$
解答
$$$\int \sin{\left(2 t \right)}\, dt = - \frac{\cos{\left(2 t \right)}}{2} + C$$$A