Integralen av $$$\frac{\sec^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)}}{2}$$$
Relaterad kalkylator: Kalkylator för bestämda och oegentliga integraler
Din inmatning
Bestäm $$$\int \frac{\sec^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)}}{2}\, dx$$$.
Lösning
Tillämpa konstantfaktorregeln $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ med $$$c=\frac{1}{2}$$$ och $$$f{\left(x \right)} = \sec^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)}$$$:
$${\color{red}{\int{\frac{\sec^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)}}{2} d x}}} = {\color{red}{\left(\frac{\int{\sec^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)} d x}}{2}\right)}}$$
Låt $$$u=\frac{x}{2}$$$ vara.
Då $$$du=\left(\frac{x}{2}\right)^{\prime }dx = \frac{dx}{2}$$$ (stegen kan ses »), och vi har att $$$dx = 2 du$$$.
Integralen kan omskrivas som
$$\frac{{\color{red}{\int{\sec^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)} d x}}}}{2} = \frac{{\color{red}{\int{2 \sec^{2}{\left(u \right)} d u}}}}{2}$$
Tillämpa konstantfaktorregeln $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ med $$$c=2$$$ och $$$f{\left(u \right)} = \sec^{2}{\left(u \right)}$$$:
$$\frac{{\color{red}{\int{2 \sec^{2}{\left(u \right)} d u}}}}{2} = \frac{{\color{red}{\left(2 \int{\sec^{2}{\left(u \right)} d u}\right)}}}{2}$$
Integralen av $$$\sec^{2}{\left(u \right)}$$$ är $$$\int{\sec^{2}{\left(u \right)} d u} = \tan{\left(u \right)}$$$:
$${\color{red}{\int{\sec^{2}{\left(u \right)} d u}}} = {\color{red}{\tan{\left(u \right)}}}$$
Kom ihåg att $$$u=\frac{x}{2}$$$:
$$\tan{\left({\color{red}{u}} \right)} = \tan{\left({\color{red}{\left(\frac{x}{2}\right)}} \right)}$$
Alltså,
$$\int{\frac{\sec^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)}}{2} d x} = \tan{\left(\frac{x}{2} \right)}$$
Lägg till integrationskonstanten:
$$\int{\frac{\sec^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)}}{2} d x} = \tan{\left(\frac{x}{2} \right)}+C$$
Svar
$$$\int \frac{\sec^{2}{\left(\frac{x}{2} \right)}}{2}\, dx = \tan{\left(\frac{x}{2} \right)} + C$$$A