Cum evaluați integritatea definită int sec ^ 2x / (1 + tan ^ 2x) de la [0, pi / 4]?

Cum evaluați integritatea definită int sec ^ 2x / (1 + tan ^ 2x) de la [0, pi / 4]?
Anonim

Răspuns:

# Pi / 4 #

Explicaţie:

Observați că de la cea de-a doua identitate pitagoriană

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

Aceasta înseamnă că fracțiunea este egală cu 1 și asta ne lasă integrarea destul de simplă

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

Răspuns:

# Pi / 4 #

Explicaţie:

În mod interesant, putem observa, de asemenea, că aceasta se potrivește formei integrală arctangentă, și anume:

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

Aici, dacă # U = tanx # atunci # Du = sec ^ 2xdx #, atunci:

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

Adăugarea limitelor:

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