$$$\csc{\left(2 x \right)}$$$의 적분

$$$\int \csc{\left(2 x \right)}\, dx$$$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,

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

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

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

코시컨트를 $$$\csc\left( u \right)=\frac{1}{\sin\left( u \right)}$$$로 다시 쓰십시오:

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

이중각 공식 $$$\sin\left( u \right)=2\sin\left(\frac{ u }{2}\right)\cos\left(\frac{ u }{2}\right)$$$를 사용하여 사인을 다시 쓰십시오:

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

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

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

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

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

따라서,

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

$$$\frac{1}{v}$$$의 적분은 $$$\int{\frac{1}{v} d v} = \ln{\left(\left|{v}\right| \right)}$$$:

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

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

$$\frac{\ln{\left(\left|{{\color{red}{v}}}\right| \right)}}{2} = \frac{\ln{\left(\left|{{\color{red}{\tan{\left(\frac{u}{2} \right)}}}}\right| \right)}}{2}$$

다음 $$$u=2 x$$$을 기억하라:

$$\frac{\ln{\left(\left|{\tan{\left(\frac{{\color{red}{u}}}{2} \right)}}\right| \right)}}{2} = \frac{\ln{\left(\left|{\tan{\left(\frac{{\color{red}{\left(2 x\right)}}}{2} \right)}}\right| \right)}}{2}$$

따라서,

$$\int{\csc{\left(2 x \right)} d x} = \frac{\ln{\left(\left|{\tan{\left(x \right)}}\right| \right)}}{2}$$

적분 상수를 추가하세요:

$$\int{\csc{\left(2 x \right)} d x} = \frac{\ln{\left(\left|{\tan{\left(x \right)}}\right| \right)}}{2}+C$$

$$$\int \csc{\left(2 x \right)}\, dx = \frac{\ln\left(\left|{\tan{\left(x \right)}}\right|\right)}{2} + C$$$A