$$$\tan^{2}{\left(u \right)}$$$의 적분

$$$\int \tan^{2}{\left(u \right)}\, du$$$을(를) 구하시오.

$$$v=\tan{\left(u \right)}$$$라 하자.

그러면 $$$u=\operatorname{atan}{\left(v \right)}$$$ 및 $$$du=\left(\operatorname{atan}{\left(v \right)}\right)^{\prime }dv = \frac{dv}{v^{2} + 1}$$$ (단계는 »에서 볼 수 있습니다).

적분은 다음과 같이 다시 쓸 수 있습니다.

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

분수식을 다시 쓰고 분리하세요:

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

각 항별로 적분하십시오:

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

상수 법칙 $$$\int c\, dv = c v$$$을 $$$c=1$$$에 적용하십시오:

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

$$$\frac{1}{v^{2} + 1}$$$의 적분은 $$$\int{\frac{1}{v^{2} + 1} d v} = \operatorname{atan}{\left(v \right)}$$$:

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

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

$$- \operatorname{atan}{\left({\color{red}{v}} \right)} + {\color{red}{v}} = - \operatorname{atan}{\left({\color{red}{\tan{\left(u \right)}}} \right)} + {\color{red}{\tan{\left(u \right)}}}$$

따라서,

$$\int{\tan^{2}{\left(u \right)} d u} = \tan{\left(u \right)} - \operatorname{atan}{\left(\tan{\left(u \right)} \right)}$$

간단히 하시오:

$$\int{\tan^{2}{\left(u \right)} d u} = - u + \tan{\left(u \right)}$$

적분 상수를 추가하세요:

$$\int{\tan^{2}{\left(u \right)} d u} = - u + \tan{\left(u \right)}+C$$

$$$\int \tan^{2}{\left(u \right)}\, du = \left(- u + \tan{\left(u \right)}\right) + C$$$A