$$$\sin{\left(2 x^{2} \right)}$$$의 적분
사용자 입력
$$$\int \sin{\left(2 x^{2} \right)}\, dx$$$을(를) 구하시오.
풀이
$$$u=\sqrt{2} x$$$라 하자.
그러면 $$$du=\left(\sqrt{2} x\right)^{\prime }dx = \sqrt{2} dx$$$ (단계는 »에서 볼 수 있습니다), 그리고 $$$dx = \frac{\sqrt{2} du}{2}$$$임을 얻습니다.
따라서,
$${\color{red}{\int{\sin{\left(2 x^{2} \right)} d x}}} = {\color{red}{\int{\frac{\sqrt{2} \sin{\left(u^{2} \right)}}{2} d u}}}$$
상수배 법칙 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$을 $$$c=\frac{\sqrt{2}}{2}$$$와 $$$f{\left(u \right)} = \sin{\left(u^{2} \right)}$$$에 적용하세요:
$${\color{red}{\int{\frac{\sqrt{2} \sin{\left(u^{2} \right)}}{2} d u}}} = {\color{red}{\left(\frac{\sqrt{2} \int{\sin{\left(u^{2} \right)} d u}}{2}\right)}}$$
이 적분(프레넬 사인 적분)은 닫힌형 표현이 없습니다:
$$\frac{\sqrt{2} {\color{red}{\int{\sin{\left(u^{2} \right)} d u}}}}{2} = \frac{\sqrt{2} {\color{red}{\left(\frac{\sqrt{2} \sqrt{\pi} S\left(\frac{\sqrt{2} u}{\sqrt{\pi}}\right)}{2}\right)}}}{2}$$
다음 $$$u=\sqrt{2} x$$$을 기억하라:
$$\frac{\sqrt{\pi} S\left(\frac{\sqrt{2} {\color{red}{u}}}{\sqrt{\pi}}\right)}{2} = \frac{\sqrt{\pi} S\left(\frac{\sqrt{2} {\color{red}{\sqrt{2} x}}}{\sqrt{\pi}}\right)}{2}$$
따라서,
$$\int{\sin{\left(2 x^{2} \right)} d x} = \frac{\sqrt{\pi} S\left(\frac{2 x}{\sqrt{\pi}}\right)}{2}$$
적분 상수를 추가하세요:
$$\int{\sin{\left(2 x^{2} \right)} d x} = \frac{\sqrt{\pi} S\left(\frac{2 x}{\sqrt{\pi}}\right)}{2}+C$$
정답
$$$\int \sin{\left(2 x^{2} \right)}\, dx = \frac{\sqrt{\pi} S\left(\frac{2 x}{\sqrt{\pi}}\right)}{2} + C$$$A