$$$\frac{4}{\sqrt{16 - x^{2}}}$$$의 적분
사용자 입력
$$$\int \frac{4}{\sqrt{16 - x^{2}}}\, dx$$$을(를) 구하시오.
풀이
상수배 법칙 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$을 $$$c=4$$$와 $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{\sqrt{16 - x^{2}}}$$$에 적용하세요:
$${\color{red}{\int{\frac{4}{\sqrt{16 - x^{2}}} d x}}} = {\color{red}{\left(4 \int{\frac{1}{\sqrt{16 - x^{2}}} d x}\right)}}$$
$$$x=4 \sin{\left(u \right)}$$$라 하자.
따라서 $$$dx=\left(4 \sin{\left(u \right)}\right)^{\prime }du = 4 \cos{\left(u \right)} du$$$ (풀이 과정은 »에서 볼 수 있습니다).
또한 $$$u=\operatorname{asin}{\left(\frac{x}{4} \right)}$$$가 성립한다.
따라서,
$$$\frac{1}{\sqrt{16 - x^{2}}} = \frac{1}{\sqrt{16 - 16 \sin^{2}{\left( u \right)}}}$$$
$$$1 - \sin^{2}{\left( u \right)} = \cos^{2}{\left( u \right)}$$$ 항등식을 사용하시오:
$$$\frac{1}{\sqrt{16 - 16 \sin^{2}{\left( u \right)}}}=\frac{1}{4 \sqrt{1 - \sin^{2}{\left( u \right)}}}=\frac{1}{4 \sqrt{\cos^{2}{\left( u \right)}}}$$$
$$$\cos{\left( u \right)} \ge 0$$$라고 가정하면, 다음을 얻습니다:
$$$\frac{1}{4 \sqrt{\cos^{2}{\left( u \right)}}} = \frac{1}{4 \cos{\left( u \right)}}$$$
따라서,
$$4 {\color{red}{\int{\frac{1}{\sqrt{16 - x^{2}}} d x}}} = 4 {\color{red}{\int{1 d u}}}$$
상수 법칙 $$$\int c\, du = c u$$$을 $$$c=1$$$에 적용하십시오:
$$4 {\color{red}{\int{1 d u}}} = 4 {\color{red}{u}}$$
다음 $$$u=\operatorname{asin}{\left(\frac{x}{4} \right)}$$$을 기억하라:
$$4 {\color{red}{u}} = 4 {\color{red}{\operatorname{asin}{\left(\frac{x}{4} \right)}}}$$
따라서,
$$\int{\frac{4}{\sqrt{16 - x^{2}}} d x} = 4 \operatorname{asin}{\left(\frac{x}{4} \right)}$$
적분 상수를 추가하세요:
$$\int{\frac{4}{\sqrt{16 - x^{2}}} d x} = 4 \operatorname{asin}{\left(\frac{x}{4} \right)}+C$$
정답
$$$\int \frac{4}{\sqrt{16 - x^{2}}}\, dx = 4 \operatorname{asin}{\left(\frac{x}{4} \right)} + C$$$A