Làm thế nào để bạn tìm thấy tính chống đối của dx / (cos (x) - 1)?

Làm thế nào để bạn tìm thấy tính chống đối của dx / (cos (x) - 1)?
Anonim

Câu trả lời:

Thực hiện một số phép nhân liên hợp, áp dụng một số trig và kết thúc để có kết quả # int1 / (cosx-1) dx = cscx + cotx + C #

Giải trình:

Như với hầu hết các vấn đề thuộc loại này, chúng tôi sẽ giải quyết nó bằng cách sử dụng thủ thuật nhân liên hợp. Bất cứ khi nào bạn có một cái gì đó được chia cho một cái gì đó cộng / trừ một cái gì đó (như trong # 1 / (cosx-1) #), nó luôn hữu ích để thử phép nhân liên hợp, đặc biệt là với các hàm lượng giác.

Chúng tôi sẽ bắt đầu bằng cách nhân # 1 / (cosx-1) # bởi liên hợp của # cosx-1 #, đó là # cosx + 1 #:

# 1 / (cosx-1) * (cosx + 1) / (cosx + 1) #

Bạn có thể tự hỏi tại sao chúng tôi làm điều này. Vì vậy, chúng ta có thể áp dụng sự khác biệt của thuộc tính hình vuông, # (a-b) (a + b) = a ^ 2-b ^ 2 #, trong mẫu số, để đơn giản hóa nó một chút. Quay lại vấn đề:

# 1 / (cosx-1) * (cosx + 1) / (cosx + 1) = (cosx + 1) / ((cosx-1) (cosx + 1)) #

# (underbrace (cosx) -underbrace (1)) (underbrace (cosx) + underbrace1)) #

#color (trắng) (III) acolor (trắng) (XXX) bcolor (trắng) (XXX) acolor (trắng) (XXX) b #

Lưu ý rằng điều này về cơ bản là # (a-b) (a + b) #.

# = (cosx + 1) / (cos ^ 2x-1) #

Bây giờ thì sao # cos ^ 2x-1 #? Vâng, chúng tôi biết # sin ^ 2x = 1-cos ^ 2x #. Hãy nhân nó với #-1# và xem những gì chúng ta nhận được:

# -1 (sin ^ 2x = 1-cos ^ 2x) -> - tội ^ 2x = -1 + cos ^ 2x #

# = cos ^ 2-1 #

Hóa ra # -sin ^ 2x = cos ^ 2x-1 #, vậy hãy thay thế # cos ^ 2x-1 #:

# (cosx + 1) / (- tội ^ 2x #

Điều này tương đương với # cosx / -sin ^ 2x + 1 / -sin ^ 2x #, trong đó, sử dụng một số trig, sôi xuống # -cotxcscx-csc ^ 2x #.

Tại thời điểm này, chúng tôi đã đơn giản hóa thành tích phân # int1 / (cosx-1) dx # đến # int-cotxcscx-csc ^ 2xdx #. Sử dụng quy tắc tổng, điều này trở thành:

# int-cotxcscxdx + int-csc ^ 2xdx #

Đầu tiên trong số này là # cscx # (vì đạo hàm của # cscx ## -cotxcscx #) và thứ hai là # cotx # (vì đạo hàm của # cotx ## -csc ^ 2x #). Thêm vào hằng số tích hợp # C # và bạn có giải pháp của bạn:

# int1 / (cosx-1) dx = cscx + cotx + C #