Kalkulus Contoh

$\int \tan^{4} (x) d x$

Langkah 1

Sederhanakan dengan memfaktorkan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.1

Faktorkan $2$ dari $4$ .

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

Langkah 1.2

Tulis kembali ${\tan (x)}^{2 (2)}$ sebagai eksponensiasi.

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

Langkah 2

Menggunakan Identitas Pythagoras, tulis kembali $\tan^{2} (x)$ sebagai $- 1 + \sec^{2} (x)$ .

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

Langkah 3

Sederhanakan.

$\int 1 - 2 \sec^{2} (x) + \sec^{4} (x) d x$

Langkah 4

Bagi integral tunggal menjadi beberapa integral.

$\int d x + \int - 2 \sec^{2} (x) d x + \int \sec^{4} (x) d x$

Langkah 5

Terapkan aturan konstanta.

$x + C + \int - 2 \sec^{2} (x) d x + \int \sec^{4} (x) d x$

Langkah 6

Karena $- 2$ konstan terhadap $x$ , pindahkan $- 2$ keluar dari integral.

$x + C - 2 \int \sec^{2} (x) d x + \int \sec^{4} (x) d x$

Langkah 7

Karena turunan dari $\tan (x)$ adalah $\sec^{2} (x)$ , maka integral dari $\sec^{2} (x)$ adalah $\tan (x)$ .

$x + C - 2 (\tan (x) + C) + \int \sec^{4} (x) d x$

Langkah 8

Sederhanakan pernyataannya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 8.1

Tulis kembali $4$ sebagai $2$ ditambah $2$

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

Langkah 8.2

Tulis kembali ${\sec (x)}^{2 + 2}$ sebagai $\sec^{2} (x) \sec^{2} (x)$ .

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

Langkah 9

Menggunakan Identitas Pythagoras, tulis kembali $\sec^{2} (x)$ sebagai $1 + \tan^{2} (x)$ .

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

Langkah 10

Biarkan $u = \tan (x)$ . Kemudian $d u = \sec^{2} (x) d x$ sehingga $\frac{1}{\sec^{2} (x)} d u = d x$ . Tulis kembali menggunakan $u$ dan $d$ $u$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 10.1

Biarkan $u = \tan (x)$ . Tentukan $\frac{d u}{d x}$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 10.1.1

Diferensialkan $\tan (x)$ .

$\frac{d}{d x} [\tan (x)]$

Langkah 10.1.2

Turunan dari $\tan (x)$ terhadap $x$ adalah $\sec^{2} (x)$ .

$\sec^{2} (x)$

Langkah 10.2

Tulis kembali soalnya menggunakan $u$ dan $d u$ .

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

Langkah 11

Bagi integral tunggal menjadi beberapa integral.

$x + C - 2 (\tan (x) + C) + \int d u + \int u^{2} d u$

Langkah 12

Terapkan aturan konstanta.

$x + C - 2 (\tan (x) + C) + u + C + \int u^{2} d u$

Langkah 13

Menurut Kaidah Pangkat, integral dari $u^{2}$ terhadap $u$ adalah $\frac{1}{3} u^{3}$ .

$x + C - 2 (\tan (x) + C) + u + C + \frac{1}{3} u^{3} + C$

Langkah 14

Sederhanakan.

$x - 2 \tan (x) + u + \frac{1}{3} u^{3} + C$

Langkah 15

Ganti semua kemunculan $u$ dengan $\tan (x)$ .

$x - 2 \tan (x) + \tan (x) + \frac{1}{3} \tan^{3} (x) + C$

Langkah 16

Tambahkan $- 2 \tan (x)$ dan $\tan (x)$ .

$x - \tan (x) + \frac{1}{3} \tan^{3} (x) + C$