Wie beurteilen Sie das definitive Integral int sec ^ 2x / (1 + tan ^ 2x) aus [0, pi / 4]?

Wie beurteilen Sie das definitive Integral int sec ^ 2x / (1 + tan ^ 2x) aus [0, pi / 4]?
Anonim

Antworten:

# pi / 4 #

Erläuterung:

Beachten Sie das aus der zweiten pythagoreischen Identität

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

Dies bedeutet, dass der Bruch gleich 1 ist und dies lässt uns das ziemlich einfache Integral von

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

Antworten:

# pi / 4 #

Erläuterung:

Interessanterweise können wir auch feststellen, dass dies zur Form des Arkustangens-Integrals passt, nämlich:

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

Hier, wenn # u = tanx # dann # du = sec ^ 2xdx #, dann:

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

Grenzen hinzufügen:

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