Integraal van $$$\tan{\left(u \right)}$$$
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Uw invoer
Bepaal $$$\int \tan{\left(u \right)}\, du$$$.
Oplossing
Herschrijf de raaklijn als $$$\tan\left(u\right)=\frac{\sin\left(u\right)}{\cos\left(u\right)}$$$:
$${\color{red}{\int{\tan{\left(u \right)} d u}}} = {\color{red}{\int{\frac{\sin{\left(u \right)}}{\cos{\left(u \right)}} d u}}}$$
Zij $$$v=\cos{\left(u \right)}$$$.
Dan $$$dv=\left(\cos{\left(u \right)}\right)^{\prime }du = - \sin{\left(u \right)} du$$$ (de stappen zijn te zien »), en dan geldt dat $$$\sin{\left(u \right)} du = - dv$$$.
De integraal kan worden herschreven als
$${\color{red}{\int{\frac{\sin{\left(u \right)}}{\cos{\left(u \right)}} d u}}} = {\color{red}{\int{\left(- \frac{1}{v}\right)d v}}}$$
Pas de constante-veelvoudregel $$$\int c f{\left(v \right)}\, dv = c \int f{\left(v \right)}\, dv$$$ toe met $$$c=-1$$$ en $$$f{\left(v \right)} = \frac{1}{v}$$$:
$${\color{red}{\int{\left(- \frac{1}{v}\right)d v}}} = {\color{red}{\left(- \int{\frac{1}{v} d v}\right)}}$$
De integraal van $$$\frac{1}{v}$$$ is $$$\int{\frac{1}{v} d v} = \ln{\left(\left|{v}\right| \right)}$$$:
$$- {\color{red}{\int{\frac{1}{v} d v}}} = - {\color{red}{\ln{\left(\left|{v}\right| \right)}}}$$
We herinneren eraan dat $$$v=\cos{\left(u \right)}$$$:
$$- \ln{\left(\left|{{\color{red}{v}}}\right| \right)} = - \ln{\left(\left|{{\color{red}{\cos{\left(u \right)}}}}\right| \right)}$$
Dus,
$$\int{\tan{\left(u \right)} d u} = - \ln{\left(\left|{\cos{\left(u \right)}}\right| \right)}$$
Voeg de integratieconstante toe:
$$\int{\tan{\left(u \right)} d u} = - \ln{\left(\left|{\cos{\left(u \right)}}\right| \right)}+C$$
Antwoord
$$$\int \tan{\left(u \right)}\, du = - \ln\left(\left|{\cos{\left(u \right)}}\right|\right) + C$$$A