Miten arvioisit erottimen int sec ^ 2x / (1 + tan ^ 2x) arvosta [0, pi / 4]?

Miten arvioisit erottimen int sec ^ 2x / (1 + tan ^ 2x) arvosta [0, pi / 4]?
Anonim

Vastaus:

# Pi / 4 #

Selitys:

Huomaa, että toisesta Pythagorien identiteetistä

# 1 + tan ^ 2x = sek ^ 2x #

Tämä tarkoittaa, että fraktio on 1 ja tämä jättää meille melko yksinkertaisen integraalin

# int_0 ^ (pi / 4) dx = x | _0 ^ (pi / 4) = pi / 4 #

Vastaus:

# Pi / 4 #

Selitys:

On mielenkiintoista, että voimme myös huomata, että tämä soveltuu kaarenvärisen integraalin muotoon, nimittäin:

# Int1 / (1 + u ^ 2) du = arctan (u) #

Täällä, jos # U = tanx # sitten # Du = s ^ 2xdx #, sitten:

# Intsec ^ 2x / (1 + tan ^ 2x) dx = int1 / (1 + u ^ 2) du = arctan (u) = arctan (tanx) = x #

Rajojen lisääminen:

# Int_0 ^ (pi / 4) s ^ 2x / (1 + tan ^ 2x) dx = x _0 ^ (pi / 4) = pi / 4-0 = pi / 4 #