Integralen av $$$\frac{1}{\cos^{2}{\left(t \right)} \tan{\left(t \right)}}$$$

Bestäm $$$\int \frac{1}{\cos^{2}{\left(t \right)} \tan{\left(t \right)}}\, dt$$$.

Skriv om integranden:

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

Låt $$$u=\tan{\left(t \right)}$$$ vara.

Då $$$du=\left(\tan{\left(t \right)}\right)^{\prime }dt = \sec^{2}{\left(t \right)} dt$$$ (stegen kan ses »), och vi har att $$$\sec^{2}{\left(t \right)} dt = du$$$.

Integralen kan omskrivas som

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

Integralen av $$$\frac{1}{u}$$$ är $$$\int{\frac{1}{u} d u} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)}$$$:

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

Kom ihåg att $$$u=\tan{\left(t \right)}$$$:

$$\ln{\left(\left|{{\color{red}{u}}}\right| \right)} = \ln{\left(\left|{{\color{red}{\tan{\left(t \right)}}}}\right| \right)}$$

Alltså,

$$\int{\frac{1}{\cos^{2}{\left(t \right)} \tan{\left(t \right)}} d t} = \ln{\left(\left|{\tan{\left(t \right)}}\right| \right)}$$

Lägg till integrationskonstanten:

$$\int{\frac{1}{\cos^{2}{\left(t \right)} \tan{\left(t \right)}} d t} = \ln{\left(\left|{\tan{\left(t \right)}}\right| \right)}+C$$

$$$\int \frac{1}{\cos^{2}{\left(t \right)} \tan{\left(t \right)}}\, dt = \ln\left(\left|{\tan{\left(t \right)}}\right|\right) + C$$$A