$$$\sin^{2}{\left(\theta \right)}$$$의 적분
사용자 입력
$$$\int \sin^{2}{\left(\theta \right)}\, d\theta$$$을(를) 구하시오.
풀이
멱 감소 공식 $$$\sin^{2}{\left(\alpha \right)} = \frac{1}{2} - \frac{\cos{\left(2 \alpha \right)}}{2}$$$를 $$$\alpha=\theta$$$에 적용하세요:
$${\color{red}{\int{\sin^{2}{\left(\theta \right)} d \theta}}} = {\color{red}{\int{\left(\frac{1}{2} - \frac{\cos{\left(2 \theta \right)}}{2}\right)d \theta}}}$$
상수배 법칙 $$$\int c f{\left(\theta \right)}\, d\theta = c \int f{\left(\theta \right)}\, d\theta$$$을 $$$c=\frac{1}{2}$$$와 $$$f{\left(\theta \right)} = 1 - \cos{\left(2 \theta \right)}$$$에 적용하세요:
$${\color{red}{\int{\left(\frac{1}{2} - \frac{\cos{\left(2 \theta \right)}}{2}\right)d \theta}}} = {\color{red}{\left(\frac{\int{\left(1 - \cos{\left(2 \theta \right)}\right)d \theta}}{2}\right)}}$$
각 항별로 적분하십시오:
$$\frac{{\color{red}{\int{\left(1 - \cos{\left(2 \theta \right)}\right)d \theta}}}}{2} = \frac{{\color{red}{\left(\int{1 d \theta} - \int{\cos{\left(2 \theta \right)} d \theta}\right)}}}{2}$$
상수 법칙 $$$\int c\, d\theta = c \theta$$$을 $$$c=1$$$에 적용하십시오:
$$- \frac{\int{\cos{\left(2 \theta \right)} d \theta}}{2} + \frac{{\color{red}{\int{1 d \theta}}}}{2} = - \frac{\int{\cos{\left(2 \theta \right)} d \theta}}{2} + \frac{{\color{red}{\theta}}}{2}$$
$$$u=2 \theta$$$라 하자.
그러면 $$$du=\left(2 \theta\right)^{\prime }d\theta = 2 d\theta$$$ (단계는 »에서 볼 수 있습니다), 그리고 $$$d\theta = \frac{du}{2}$$$임을 얻습니다.
따라서,
$$\frac{\theta}{2} - \frac{{\color{red}{\int{\cos{\left(2 \theta \right)} d \theta}}}}{2} = \frac{\theta}{2} - \frac{{\color{red}{\int{\frac{\cos{\left(u \right)}}{2} d u}}}}{2}$$
상수배 법칙 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$을 $$$c=\frac{1}{2}$$$와 $$$f{\left(u \right)} = \cos{\left(u \right)}$$$에 적용하세요:
$$\frac{\theta}{2} - \frac{{\color{red}{\int{\frac{\cos{\left(u \right)}}{2} d u}}}}{2} = \frac{\theta}{2} - \frac{{\color{red}{\left(\frac{\int{\cos{\left(u \right)} d u}}{2}\right)}}}{2}$$
코사인의 적분은 $$$\int{\cos{\left(u \right)} d u} = \sin{\left(u \right)}$$$:
$$\frac{\theta}{2} - \frac{{\color{red}{\int{\cos{\left(u \right)} d u}}}}{4} = \frac{\theta}{2} - \frac{{\color{red}{\sin{\left(u \right)}}}}{4}$$
다음 $$$u=2 \theta$$$을 기억하라:
$$\frac{\theta}{2} - \frac{\sin{\left({\color{red}{u}} \right)}}{4} = \frac{\theta}{2} - \frac{\sin{\left({\color{red}{\left(2 \theta\right)}} \right)}}{4}$$
따라서,
$$\int{\sin^{2}{\left(\theta \right)} d \theta} = \frac{\theta}{2} - \frac{\sin{\left(2 \theta \right)}}{4}$$
적분 상수를 추가하세요:
$$\int{\sin^{2}{\left(\theta \right)} d \theta} = \frac{\theta}{2} - \frac{\sin{\left(2 \theta \right)}}{4}+C$$
정답
$$$\int \sin^{2}{\left(\theta \right)}\, d\theta = \left(\frac{\theta}{2} - \frac{\sin{\left(2 \theta \right)}}{4}\right) + C$$$A