Jak oceniasz określoną całkę int sec ^ 2x / (1 + tan ^ 2x) z [0, pi / 4]?

Jak oceniasz określoną całkę int sec ^ 2x / (1 + tan ^ 2x) z [0, pi / 4]?
Anonim

Odpowiedź:

# pi / 4 #

Wyjaśnienie:

Zauważ, że z drugiej tożsamości pitagorejskiej to

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

Oznacza to, że ułamek jest równy 1, a to pozostawia nam raczej prostą całkę

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

Odpowiedź:

# pi / 4 #

Wyjaśnienie:

Co ciekawe, możemy również zauważyć, że pasuje to do postaci całki arcus tangens, a mianowicie:

# int1 / (1 + u ^ 2) du = arctan (u) #

Tutaj, jeśli # u = tanx # następnie # du = sec ^ 2xdx #, następnie:

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

Dodawanie granic:

# int_0 ^ (pi / 4) sec ^ 2x / (1 + tan ^ 2x) dx = x _0 ^ (pi / 4) = pi / 4-0 = pi / 4 #