$$$\frac{1}{1 - \sin{\left(2 x \right)}}$$$의 적분

$$$\int \frac{1}{1 - \sin{\left(2 x \right)}}\, dx$$$을(를) 구하시오.

$$$u=2 x$$$라 하자.

그러면 $$$du=\left(2 x\right)^{\prime }dx = 2 dx$$$ (단계는 »에서 볼 수 있습니다), 그리고 $$$dx = \frac{du}{2}$$$임을 얻습니다.

따라서,

$${\color{red}{\int{\frac{1}{1 - \sin{\left(2 x \right)}} d x}}} = {\color{red}{\int{\left(- \frac{1}{2 \left(\sin{\left(u \right)} - 1\right)}\right)d u}}}$$

상수배 법칙 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$을 $$$c=- \frac{1}{2}$$$와 $$$f{\left(u \right)} = \frac{1}{\sin{\left(u \right)} - 1}$$$에 적용하세요:

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

$$$1$$$을(를) $$$\sin^2\left(\frac{ u }{2}\right)+\cos^2\left(\frac{ u }{2}\right)$$$(으)로 다시 쓰고 사인의 배각 공식($$$\sin\left( u \right)=2\sin\left(\frac{ u }{2}\right)\cos\left(\frac{ u }{2}\right)$$$)을(를) 적용하세요.:

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

완전제곱식 만들기(단계는 »에서 볼 수 있습니다):

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

분자와 분모에 $$$\sec^2\left(\frac{ u }{2}\right)$$$를 곱합니다.:

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

$$$v=\tan{\left(\frac{u}{2} \right)} - 1$$$라 하자.

그러면 $$$dv=\left(\tan{\left(\frac{u}{2} \right)} - 1\right)^{\prime }du = \frac{\sec^{2}{\left(\frac{u}{2} \right)}}{2} du$$$ (단계는 »에서 볼 수 있습니다), 그리고 $$$\sec^{2}{\left(\frac{u}{2} \right)} du = 2 dv$$$임을 얻습니다.

따라서,

$$- \frac{{\color{red}{\int{\left(- \frac{\sec^{2}{\left(\frac{u}{2} \right)}}{\left(\tan{\left(\frac{u}{2} \right)} - 1\right)^{2}}\right)d u}}}}{2} = - \frac{{\color{red}{\int{\left(- \frac{2}{v^{2}}\right)d v}}}}{2}$$

상수배 법칙 $$$\int c f{\left(v \right)}\, dv = c \int f{\left(v \right)}\, dv$$$을 $$$c=-2$$$와 $$$f{\left(v \right)} = \frac{1}{v^{2}}$$$에 적용하세요:

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

멱법칙($$$\int v^{n}\, dv = \frac{v^{n + 1}}{n + 1}$$$ $$$\left(n \neq -1 \right)$$$)을 $$$n=-2$$$에 적용합니다:

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

다음 $$$v=\tan{\left(\frac{u}{2} \right)} - 1$$$을 기억하라:

$$- {\color{red}{v}}^{-1} = - {\color{red}{\left(\tan{\left(\frac{u}{2} \right)} - 1\right)}}^{-1}$$

다음 $$$u=2 x$$$을 기억하라:

$$- \left(-1 + \tan{\left(\frac{{\color{red}{u}}}{2} \right)}\right)^{-1} = - \left(-1 + \tan{\left(\frac{{\color{red}{\left(2 x\right)}}}{2} \right)}\right)^{-1}$$

따라서,

$$\int{\frac{1}{1 - \sin{\left(2 x \right)}} d x} = - \frac{1}{\tan{\left(x \right)} - 1}$$

적분 상수를 추가하세요:

$$\int{\frac{1}{1 - \sin{\left(2 x \right)}} d x} = - \frac{1}{\tan{\left(x \right)} - 1}+C$$

$$$\int \frac{1}{1 - \sin{\left(2 x \right)}}\, dx = - \frac{1}{\tan{\left(x \right)} - 1} + C$$$A