tan^2(x) 的不定积分:求解方法

高考志愿 2024-11-10 09:51:46

在微积分中,tan^2(x) 的不定积分是一个常见的积分问题。为了求解它,我们可以使用以下两种方法:

tan^2(x) 的不定积分:求解方法tan^2(x) 的不定积分:求解方法


方法 1:三角恒等式

利用三角恒等式 tan^2(x) = sec^2(x) - 1,我们可以将积分转换为:

∫ tan^2(x) dx = ∫ (sec^2(x) - 1) dx = tan(x) - x + C

其中 C 是积分常数。

方法 2:部分分式法

将 tan^2(x) 分解为部分分式:

tan^2(x) = 1/(cos^2(x)) = 1 + sin^2(x)/cos^2(x) = 1 + (1 - cos^2(x))/cos^2(x) = 1 + 1/cos^2(x) - 1

于是,积分可以表示为:

∫ tan^2(x) dx = ∫ (1 + 1/cos^2(x) - 1) dx = x + tan(x) - x + C = tan(x) + C

两种方法都能得到相同的积分结果:tan(x) + C。

求解示例

求解 ∫ tan^2(π/4) d(π/4)

使用第一种方法:

∫ tan^2(π/4) d(π/4) = tan(π/4) - (π/4) + C = 1 - (π/4) + C

使用第二种方法:

∫ tan^2(π/4) d(π/4) = (π/4) + tan(π/4) + C = (π/4) + 1 + C

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