$$$2 \tan^{2}{\left(\theta \right)}$$$'nin integrali
İlgili hesap makinesi: Belirli ve Uygunsuz İntegral Hesaplayıcı
Girdiniz
Bulun: $$$\int 2 \tan^{2}{\left(\theta \right)}\, d\theta$$$.
Çözüm
Sabit katsayı kuralı $$$\int c f{\left(\theta \right)}\, d\theta = c \int f{\left(\theta \right)}\, d\theta$$$'i $$$c=2$$$ ve $$$f{\left(\theta \right)} = \tan^{2}{\left(\theta \right)}$$$ ile uygula:
$${\color{red}{\int{2 \tan^{2}{\left(\theta \right)} d \theta}}} = {\color{red}{\left(2 \int{\tan^{2}{\left(\theta \right)} d \theta}\right)}}$$
$$$u=\tan{\left(\theta \right)}$$$ olsun.
O halde $$$\theta=\operatorname{atan}{\left(u \right)}$$$ ve $$$d\theta=\left(\operatorname{atan}{\left(u \right)}\right)^{\prime }du = \frac{du}{u^{2} + 1}$$$ (adımlar » görülebilir).
Dolayısıyla,
$$2 {\color{red}{\int{\tan^{2}{\left(\theta \right)} d \theta}}} = 2 {\color{red}{\int{\frac{u^{2}}{u^{2} + 1} d u}}}$$
Kesri yeniden yazın ve parçalara ayırın:
$$2 {\color{red}{\int{\frac{u^{2}}{u^{2} + 1} d u}}} = 2 {\color{red}{\int{\left(1 - \frac{1}{u^{2} + 1}\right)d u}}}$$
Her terimin integralini alın:
$$2 {\color{red}{\int{\left(1 - \frac{1}{u^{2} + 1}\right)d u}}} = 2 {\color{red}{\left(\int{1 d u} - \int{\frac{1}{u^{2} + 1} d u}\right)}}$$
$$$c=1$$$ kullanarak $$$\int c\, du = c u$$$ sabit kuralını uygula:
$$- 2 \int{\frac{1}{u^{2} + 1} d u} + 2 {\color{red}{\int{1 d u}}} = - 2 \int{\frac{1}{u^{2} + 1} d u} + 2 {\color{red}{u}}$$
$$$\frac{1}{u^{2} + 1}$$$'nin integrali $$$\int{\frac{1}{u^{2} + 1} d u} = \operatorname{atan}{\left(u \right)}$$$:
$$2 u - 2 {\color{red}{\int{\frac{1}{u^{2} + 1} d u}}} = 2 u - 2 {\color{red}{\operatorname{atan}{\left(u \right)}}}$$
Hatırlayın ki $$$u=\tan{\left(\theta \right)}$$$:
$$- 2 \operatorname{atan}{\left({\color{red}{u}} \right)} + 2 {\color{red}{u}} = - 2 \operatorname{atan}{\left({\color{red}{\tan{\left(\theta \right)}}} \right)} + 2 {\color{red}{\tan{\left(\theta \right)}}}$$
Dolayısıyla,
$$\int{2 \tan^{2}{\left(\theta \right)} d \theta} = 2 \tan{\left(\theta \right)} - 2 \operatorname{atan}{\left(\tan{\left(\theta \right)} \right)}$$
Sadeleştirin:
$$\int{2 \tan^{2}{\left(\theta \right)} d \theta} = 2 \left(- \theta + \tan{\left(\theta \right)}\right)$$
İntegrasyon sabitini ekleyin:
$$\int{2 \tan^{2}{\left(\theta \right)} d \theta} = 2 \left(- \theta + \tan{\left(\theta \right)}\right)+C$$
Cevap
$$$\int 2 \tan^{2}{\left(\theta \right)}\, d\theta = 2 \left(- \theta + \tan{\left(\theta \right)}\right) + C$$$A