Calcul infinitésimal Exemples

{sec}^{3} (x)

$\sec^{3} (x)$

Étape 1

Factorisez

sec (x)

$\sec (x)$ à partir de

{sec}^{3} (x)

$\sec^{3} (x)$ .

\int sec (x) {sec}^{2} (x) d x

$\int \sec (x) \sec^{2} (x) d x$

Étape 2

Intégrez par parties en utilisant la formule

\int u d v = u v - \int v d u

$\int u d v = u v - \int v d u$ , où

u = sec (x)

$u = \sec (x)$ et

d v = {sec}^{2} (x)

$d v = \sec^{2} (x)$ .

sec (x) tan (x) - \int tan (x) (sec (x) tan (x)) d x

$\sec (x) \tan (x) - \int \tan (x) (\sec (x) \tan (x)) d x$

Étape 3

Élevez

tan (x)

$\tan (x)$ à la puissance

1

$1$ .

sec (x) tan (x) - \int {tan}^{1} (x) tan (x) sec (x) d x

$\sec (x) \tan (x) - \int \tan^{1} (x) \tan (x) \sec (x) d x$

Étape 4

Élevez

tan (x)

$\tan (x)$ à la puissance

1

$1$ .

sec (x) tan (x) - \int {tan}^{1} (x) {tan}^{1} (x) sec (x) d x

$\sec (x) \tan (x) - \int \tan^{1} (x) \tan^{1} (x) \sec (x) d x$

Étape 5

Utilisez la règle de puissance

a^{m} a^{n} = a^{m + n}

$a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ pour associer des exposants.

sec (x) tan (x) - \int {tan (x)}^{1 + 1} sec (x) d x

$\sec (x) \tan (x) - \int {\tan (x)}^{1 + 1} \sec (x) d x$

Étape 6

Simplifiez l’expression.

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Étape 6.1

Additionnez

1

$1$ et

1

$1$ .

sec (x) tan (x) - \int {tan}^{2} (x) sec (x) d x

$\sec (x) \tan (x) - \int \tan^{2} (x) \sec (x) d x$

Étape 6.2

Remettez dans l’ordre

{tan}^{2} (x)

$\tan^{2} (x)$ et

sec (x)

$\sec (x)$ .

sec (x) tan (x) - \int sec (x) {tan}^{2} (x) d x

$\sec (x) \tan (x) - \int \sec (x) \tan^{2} (x) d x$

sec (x) tan (x) - \int sec (x) {tan}^{2} (x) d x

$\sec (x) \tan (x) - \int \sec (x) \tan^{2} (x) d x$

Étape 7

Utilisez l’identité pythagoricienne pour réécrire

{tan}^{2} (x)

$\tan^{2} (x)$ comme

- 1 + {sec}^{2} (x)

$- 1 + \sec^{2} (x)$ .

sec (x) tan (x) - \int sec (x) (- 1 + {sec}^{2} (x)) d x

$\sec (x) \tan (x) - \int \sec (x) (- 1 + \sec^{2} (x)) d x$

Étape 8

Simplifiez en multipliant.

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Étape 8.1

Réécrivez l’élévation à une puissance comme un produit.

sec (x) tan (x) - \int sec (x) (- 1 + sec (x) sec (x)) d x

$\sec (x) \tan (x) - \int \sec (x) (- 1 + \sec (x) \sec (x)) d x$

Étape 8.2

Appliquez la propriété distributive.

sec (x) tan (x) - \int sec (x) \cdot - 1 + sec (x) (sec (x) sec (x)) d x

$\sec (x) \tan (x) - \int \sec (x) \cdot - 1 + \sec (x) (\sec (x) \sec (x)) d x$

Étape 8.3

Remettez dans l’ordre

sec (x)

$\sec (x)$ et

- 1

$- 1$ .

sec (x) tan (x) - \int - 1 \cdot sec (x) + sec (x) (sec (x) sec (x)) d x

$\sec (x) \tan (x) - \int - 1 \cdot \sec (x) + \sec (x) (\sec (x) \sec (x)) d x$

sec (x) tan (x) - \int - 1 \cdot sec (x) + sec (x) (sec (x) sec (x)) d x

$\sec (x) \tan (x) - \int - 1 \cdot \sec (x) + \sec (x) (\sec (x) \sec (x)) d x$

Étape 9

Élevez

sec (x)

$\sec (x)$ à la puissance

1

$1$ .

sec (x) tan (x) - \int - 1 sec (x) + {sec}^{1} (x) sec (x) sec (x) d x

$\sec (x) \tan (x) - \int - 1 \sec (x) + \sec^{1} (x) \sec (x) \sec (x) d x$

Étape 10

Élevez

sec (x)

$\sec (x)$ à la puissance

1

$1$ .

sec (x) tan (x) - \int - 1 sec (x) + {sec}^{1} (x) {sec}^{1} (x) sec (x) d x

$\sec (x) \tan (x) - \int - 1 \sec (x) + \sec^{1} (x) \sec^{1} (x) \sec (x) d x$

Étape 11

Utilisez la règle de puissance

a^{m} a^{n} = a^{m + n}

$a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ pour associer des exposants.

sec (x) tan (x) - \int - 1 sec (x) + {sec (x)}^{1 + 1} sec (x) d x

$\sec (x) \tan (x) - \int - 1 \sec (x) + {\sec (x)}^{1 + 1} \sec (x) d x$

Étape 12

Additionnez

1

$1$ et

1

$1$ .

sec (x) tan (x) - \int - 1 sec (x) + {sec}^{2} (x) sec (x) d x

$\sec (x) \tan (x) - \int - 1 \sec (x) + \sec^{2} (x) \sec (x) d x$

Étape 13

Élevez

sec (x)

$\sec (x)$ à la puissance

1

$1$ .

sec (x) tan (x) - \int - 1 sec (x) + {sec}^{2} (x) {sec}^{1} (x) d x

$\sec (x) \tan (x) - \int - 1 \sec (x) + \sec^{2} (x) \sec^{1} (x) d x$

Étape 14

Utilisez la règle de puissance

a^{m} a^{n} = a^{m + n}

$a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ pour associer des exposants.

$\sec (x) \tan (x) - \int - 1 \sec (x) + {\sec (x)}^{2 + 1} d x$

Étape 15

Additionnez

$2$ et

$1$ .

$\sec (x) \tan (x) - \int - 1 \sec (x) + \sec^{3} (x) d x$

Étape 16

Séparez l’intégrale unique en plusieurs intégrales.

$\sec (x) \tan (x) - (\int - 1 \sec (x) d x + \int \sec^{3} (x) d x)$

Étape 17

Comme

$- 1$ est constant par rapport à

$x$ , placez

$- 1$ en dehors de l’intégrale.

$\sec (x) \tan (x) - (- \int \sec (x) d x + \int \sec^{3} (x) d x)$

Étape 18

L’intégrale de

$\sec (x)$ par rapport à

$x$ est

$\ln (| \sec (x) + \tan (x) |)$ .

$\sec (x) \tan (x) - (- (\ln (| \sec (x) + \tan (x) |) + C) + \int \sec^{3} (x) d x)$

Étape 19

Simplifiez en multipliant.

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Étape 19.1

Appliquez la propriété distributive.

$\sec (x) \tan (x) - - (\ln (| \sec (x) + \tan (x) |) + C) - \int \sec^{3} (x) d x$

Étape 19.2

Multipliez

$- 1$ par

$- 1$ .

$\sec (x) \tan (x) + 1 (\ln (| \sec (x) + \tan (x) |) + C) - \int \sec^{3} (x) d x$

Étape 20

En résolvant

$\int \sec^{3} (x) d x$ , nous trouvons que

$\int \sec^{3} (x) d x$ =

$\frac{\sec (x) \tan (x) + 1 (\ln (| \sec (x) + \tan (x) |) + C)}{2}$ .

$\frac{\sec (x) \tan (x) + 1 (\ln (| \sec (x) + \tan (x) |) + C)}{2} + C$

Étape 21

Multipliez

$\ln (| \sec (x) + \tan (x) |) + C$ par

$1$ .

$\frac{\sec (x) \tan (x) + \ln (| \sec (x) + \tan (x) |) + C}{2} + C$

Étape 22

Simplifiez

$\frac{1}{2} (\sec (x) \tan (x) + \ln (| \sec (x) + \tan (x) |)) + C$