$$$\frac{j_{0} \sin{\left(k^{2} t \right)}}{k}$$$ 對 $$$t$$$ 的積分

求$$$\int \frac{j_{0} \sin{\left(k^{2} t \right)}}{k}\, dt$$$。

套用常數倍法則 $$$\int c f{\left(t \right)}\, dt = c \int f{\left(t \right)}\, dt$$$，使用 $$$c=\frac{j_{0}}{k}$$$ 與 $$$f{\left(t \right)} = \sin{\left(k^{2} t \right)}$$$：

$${\color{red}{\int{\frac{j_{0} \sin{\left(k^{2} t \right)}}{k} d t}}} = {\color{red}{\frac{j_{0} \int{\sin{\left(k^{2} t \right)} d t}}{k}}}$$

令 $$$u=k^{2} t$$$。

則 $$$du=\left(k^{2} t\right)^{\prime }dt = k^{2} dt$$$ (步驟見»)，並可得 $$$dt = \frac{du}{k^{2}}$$$。

因此，

$$\frac{j_{0} {\color{red}{\int{\sin{\left(k^{2} t \right)} d t}}}}{k} = \frac{j_{0} {\color{red}{\int{\frac{\sin{\left(u \right)}}{k^{2}} d u}}}}{k}$$

套用常數倍法則 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$，使用 $$$c=\frac{1}{k^{2}}$$$ 與 $$$f{\left(u \right)} = \sin{\left(u \right)}$$$：

$$\frac{j_{0} {\color{red}{\int{\frac{\sin{\left(u \right)}}{k^{2}} d u}}}}{k} = \frac{j_{0} {\color{red}{\frac{\int{\sin{\left(u \right)} d u}}{k^{2}}}}}{k}$$

正弦函數的積分為 $$$\int{\sin{\left(u \right)} d u} = - \cos{\left(u \right)}$$$：

$$\frac{j_{0} {\color{red}{\int{\sin{\left(u \right)} d u}}}}{k^{3}} = \frac{j_{0} {\color{red}{\left(- \cos{\left(u \right)}\right)}}}{k^{3}}$$

回顧一下 $$$u=k^{2} t$$$：

$$- \frac{j_{0} \cos{\left({\color{red}{u}} \right)}}{k^{3}} = - \frac{j_{0} \cos{\left({\color{red}{k^{2} t}} \right)}}{k^{3}}$$

因此，

$$\int{\frac{j_{0} \sin{\left(k^{2} t \right)}}{k} d t} = - \frac{j_{0} \cos{\left(k^{2} t \right)}}{k^{3}}$$

加上積分常數：

$$\int{\frac{j_{0} \sin{\left(k^{2} t \right)}}{k} d t} = - \frac{j_{0} \cos{\left(k^{2} t \right)}}{k^{3}}+C$$

$$$\int \frac{j_{0} \sin{\left(k^{2} t \right)}}{k}\, dt = - \frac{j_{0} \cos{\left(k^{2} t \right)}}{k^{3}} + C$$$A