$$$\frac{\sin{\left(16 x \right)}}{\cos{\left(8 x \right)}}$$$ 的積分

求$$$\int \frac{\sin{\left(16 x \right)}}{\cos{\left(8 x \right)}}\, dx$$$。

令 $$$u=8 x$$$。

則 $$$du=\left(8 x\right)^{\prime }dx = 8 dx$$$ (步驟見»)，並可得 $$$dx = \frac{du}{8}$$$。

因此，

$${\color{red}{\int{\frac{\sin{\left(16 x \right)}}{\cos{\left(8 x \right)}} d x}}} = {\color{red}{\int{\frac{\sin{\left(2 u \right)}}{8 \cos{\left(u \right)}} d u}}}$$

套用常數倍法則 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$，使用 $$$c=\frac{1}{8}$$$ 與 $$$f{\left(u \right)} = \frac{\sin{\left(2 u \right)}}{\cos{\left(u \right)}}$$$：

$${\color{red}{\int{\frac{\sin{\left(2 u \right)}}{8 \cos{\left(u \right)}} d u}}} = {\color{red}{\left(\frac{\int{\frac{\sin{\left(2 u \right)}}{\cos{\left(u \right)}} d u}}{8}\right)}}$$

重寫被積函數:

$$\frac{{\color{red}{\int{\frac{\sin{\left(2 u \right)}}{\cos{\left(u \right)}} d u}}}}{8} = \frac{{\color{red}{\int{2 \sin{\left(u \right)} d u}}}}{8}$$

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

$$\frac{{\color{red}{\int{2 \sin{\left(u \right)} d u}}}}{8} = \frac{{\color{red}{\left(2 \int{\sin{\left(u \right)} d u}\right)}}}{8}$$

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

$$\frac{{\color{red}{\int{\sin{\left(u \right)} d u}}}}{4} = \frac{{\color{red}{\left(- \cos{\left(u \right)}\right)}}}{4}$$

回顧一下 $$$u=8 x$$$：

$$- \frac{\cos{\left({\color{red}{u}} \right)}}{4} = - \frac{\cos{\left({\color{red}{\left(8 x\right)}} \right)}}{4}$$

因此，

$$\int{\frac{\sin{\left(16 x \right)}}{\cos{\left(8 x \right)}} d x} = - \frac{\cos{\left(8 x \right)}}{4}$$

加上積分常數：

$$\int{\frac{\sin{\left(16 x \right)}}{\cos{\left(8 x \right)}} d x} = - \frac{\cos{\left(8 x \right)}}{4}+C$$

$$$\int \frac{\sin{\left(16 x \right)}}{\cos{\left(8 x \right)}}\, dx = - \frac{\cos{\left(8 x \right)}}{4} + C$$$A