Integralen av cos(2)*tanh(eta)

Kalkylatorn beräknar integralen/stamfunktionen för $$$\cos{\left(2 \right)} \tanh{\left(\eta \right)}$$$, med visade steg.

Relaterad kalkylator: Kalkylator för bestämda och oegentliga integraler

Din inmatning

Bestäm $$$\int \cos{\left(2 \right)} \tanh{\left(\eta \right)}\, d\eta$$$.

De trigonometriska funktionerna förväntar sig att argumentet är i radianer. För att ange argumentet i grader, multiplicera det med pi/180, t.ex. skriv 45° som 45*pi/180, eller använd motsvarande funktion med ett 'd' tillagt, t.ex. skriv sin(45°) som sind(45).

Lösning

Tillämpa konstantfaktorregeln $$$\int c f{\left(\eta \right)}\, d\eta = c \int f{\left(\eta \right)}\, d\eta$$$ med $$$c=\cos{\left(2 \right)}$$$ och $$$f{\left(\eta \right)} = \tanh{\left(\eta \right)}$$$:

$${\color{red}{\int{\cos{\left(2 \right)} \tanh{\left(\eta \right)} d \eta}}} = {\color{red}{\cos{\left(2 \right)} \int{\tanh{\left(\eta \right)} d \eta}}}$$

Skriv om den hyperboliska tangenten som $$$\tanh\left(\eta\right)=\frac{\sinh\left(\eta\right)}{\cosh\left(\eta\right)}$$$:

$$\cos{\left(2 \right)} {\color{red}{\int{\tanh{\left(\eta \right)} d \eta}}} = \cos{\left(2 \right)} {\color{red}{\int{\frac{\sinh{\left(\eta \right)}}{\cosh{\left(\eta \right)}} d \eta}}}$$

Låt $$$u=\cosh{\left(\eta \right)}$$$ vara.

Då $$$du=\left(\cosh{\left(\eta \right)}\right)^{\prime }d\eta = \sinh{\left(\eta \right)} d\eta$$$ (stegen kan ses »), och vi har att $$$\sinh{\left(\eta \right)} d\eta = du$$$.

Integralen kan omskrivas som

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

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

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

Kom ihåg att $$$u=\cosh{\left(\eta \right)}$$$:

$$\ln{\left(\left|{{\color{red}{u}}}\right| \right)} \cos{\left(2 \right)} = \ln{\left(\left|{{\color{red}{\cosh{\left(\eta \right)}}}}\right| \right)} \cos{\left(2 \right)}$$

Alltså,

$$\int{\cos{\left(2 \right)} \tanh{\left(\eta \right)} d \eta} = \ln{\left(\cosh{\left(\eta \right)} \right)} \cos{\left(2 \right)}$$

Lägg till integrationskonstanten:

$$\int{\cos{\left(2 \right)} \tanh{\left(\eta \right)} d \eta} = \ln{\left(\cosh{\left(\eta \right)} \right)} \cos{\left(2 \right)}+C$$

Svar

$$$\int \cos{\left(2 \right)} \tanh{\left(\eta \right)}\, d\eta = \ln\left(\cosh{\left(\eta \right)}\right) \cos{\left(2 \right)} + C$$$A

Integralen av $$$\cos{\left(2 \right)} \tanh{\left(\eta \right)}$$$

Din inmatning

Lösning

Svar