微分積分例

$\frac{1}{\cos^{2} (2 x)}$

ステップ 1

$\frac{1}{\cos^{2} (2 x)}$ を関数で書きます。

$f (x) = \frac{1}{\cos^{2} (2 x)}$

ステップ 2

関数 $F (x)$ は、微分係数 $f (x)$ の不定積分を求めることで求められます。

$F (x) = \int f (x) d x$

ステップ 3

積分を設定し解きます。

$F (x) = \int \frac{1}{\cos^{2} (2 x)} d x$

ステップ 4

$\frac{1}{\cos^{2} (2 x)}$ を $\sec^{2} (2 x)$ に変換します。

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

ステップ 5

$u = 2 x$ とします。次に $d u = 2 d x$ すると、 $\frac{1}{2} d u = d x$ です。 $u$ と $d$ $u$ を利用して書き換えます。

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ステップ 5.1

$u = 2 x$ とします。 $\frac{d u}{d x}$ を求めます。

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ステップ 5.1.1

$2 x$ を微分します。

$\frac{d}{d x} [2 x]$

ステップ 5.1.2

$2$ は $x$ に対して定数なので、 $x$ に対する $2 x$ の微分係数は $2 \frac{d}{d x} [x]$ です。

$2 \frac{d}{d x} [x]$

ステップ 5.1.3

$n = 1$ のとき、 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ は $n x^{n - 1}$ であるというべき乗則を使って微分します。

$2 \cdot 1$

ステップ 5.1.4

$2$ に $1$ をかけます。

$2$

ステップ 5.2

$u$ と $d u$ を利用して問題を書き換えます。

$\int \sec^{2} (u) \frac{1}{2} d u$

ステップ 6

$\sec^{2} (u)$ と $\frac{1}{2}$ をまとめます。

$\int \frac{\sec^{2} (u)}{2} d u$

ステップ 7

$\frac{1}{2}$ は $u$ に対して定数なので、 $\frac{1}{2}$ を積分の外に移動させます。

$\frac{1}{2} \int \sec^{2} (u) d u$

ステップ 8

$\tan (u)$ の微分係数が $\sec^{2} (u)$ なので、 $\sec^{2} (u)$ の積分は $\tan (u)$ です。

$\frac{1}{2} (\tan (u) + C)$

ステップ 9

簡約します。

$\frac{1}{2} \tan (u) + C$

ステップ 10

$u$ のすべての発生を $2 x$ で置き換えます。

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

ステップ 11

答えは関数 $f (x) = \frac{1}{\cos^{2} (2 x)}$ の不定積分です。

$F (x) =$ $\frac{1}{2} \tan (2 x) + C$

微分積分 例

微分積分例