미적분 예제

$\cos^{2} (x) - \sin^{2} (x)$

단계 1

하나의 적분을 여러 개의 적분으로 나눕니다.

$\int \cos^{2} (x) d x + \int - \sin^{2} (x) d x$

단계 2

반각 공식을 이용해 $\cos^{2} (x)$ 를 $\frac{1 + \cos (2 x)}{2}$ 로 바꿔 씁니다.

$\int \frac{1 + \cos (2 x)}{2} d x + \int - \sin^{2} (x) d x$

단계 3

$\frac{1}{2}$ 은 $x$ 에 대해 상수이므로, $\frac{1}{2}$ 를 적분 밖으로 빼냅니다.

$\frac{1}{2} \int 1 + \cos (2 x) d x + \int - \sin^{2} (x) d x$

단계 4

하나의 적분을 여러 개의 적분으로 나눕니다.

$\frac{1}{2} (\int d x + \int \cos (2 x) d x) + \int - \sin^{2} (x) d x$

단계 5

상수 규칙을 적용합니다.

$\frac{1}{2} (x + C + \int \cos (2 x) d x) + \int - \sin^{2} (x) d x$

단계 6

먼저 $u_{1} = 2 x$ 로 정의합니다. 그러면 $d u_{1} = 2 d x$ 이므로 $\frac{1}{2} d u_{1} = d x$ 가 됩니다. 이 식을 $u_{1}$ 와 $d$ $u_{1}$ 를 이용하여 다시 씁니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 6.1

$u_{1} = 2 x$ 로 둡니다. $\frac{d u_{1}}{d x}$ 를 구합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 6.1.1

$2 x$ 를 미분합니다.

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

단계 6.1.2

$2$ 은 $x$ 에 대해 일정하므로 $x$ 에 대한 $2 x$ 의 미분은 $2 \frac{d}{d x} [x]$ 입니다.

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

단계 6.1.3

$n = 1$ 일 때 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ 는 $n x^{n - 1}$ 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

$2 \cdot 1$

단계 6.1.4

$2$ 에 $1$ 을 곱합니다.

$2$

단계 6.2

$u_{1}$ 와 $d u_{1}$ 를 사용해 문제를 바꿔 씁니다.

$\frac{1}{2} (x + C + \int \cos (u_{1}) \frac{1}{2} d u_{1}) + \int - \sin^{2} (x) d x$

단계 7

$\cos (u_{1})$ 와 $\frac{1}{2}$ 을 묶습니다.

$\frac{1}{2} (x + C + \int \frac{\cos (u_{1})}{2} d u_{1}) + \int - \sin^{2} (x) d x$

단계 8

$\frac{1}{2}$ 은 $u_{1}$ 에 대해 상수이므로, $\frac{1}{2}$ 를 적분 밖으로 빼냅니다.

$\frac{1}{2} (x + C + \frac{1}{2} \int \cos (u_{1}) d u_{1}) + \int - \sin^{2} (x) d x$

단계 9

$\cos (u_{1})$ 를 $u_{1}$ 에 대해 적분하면 $\sin (u_{1})$ 입니다.

$\frac{1}{2} (x + C + \frac{1}{2} (\sin (u_{1}) + C)) + \int - \sin^{2} (x) d x$

단계 10

$- 1$ 은 $x$ 에 대해 상수이므로, $- 1$ 를 적분 밖으로 빼냅니다.

$\frac{1}{2} (x + C + \frac{1}{2} (\sin (u_{1}) + C)) - \int \sin^{2} (x) d x$

단계 11

반각 공식을 이용해 $\sin^{2} (x)$ 를 $\frac{1 - \cos (2 x)}{2}$ 로 바꿔 씁니다.

$\frac{1}{2} (x + C + \frac{1}{2} (\sin (u_{1}) + C)) - \int \frac{1 - \cos (2 x)}{2} d x$

단계 12

$\frac{1}{2}$ 은 $x$ 에 대해 상수이므로, $\frac{1}{2}$ 를 적분 밖으로 빼냅니다.

$\frac{1}{2} (x + C + \frac{1}{2} (\sin (u_{1}) + C)) - (\frac{1}{2} \int 1 - \cos (2 x) d x)$

단계 13

하나의 적분을 여러 개의 적분으로 나눕니다.

$\frac{1}{2} (x + C + \frac{1}{2} (\sin (u_{1}) + C)) - \frac{1}{2} (\int d x + \int - \cos (2 x) d x)$

단계 14

상수 규칙을 적용합니다.

$\frac{1}{2} (x + C + \frac{1}{2} (\sin (u_{1}) + C)) - \frac{1}{2} (x + C + \int - \cos (2 x) d x)$

단계 15

$- 1$ 은 $x$ 에 대해 상수이므로, $- 1$ 를 적분 밖으로 빼냅니다.

$\frac{1}{2} (x + C + \frac{1}{2} (\sin (u_{1}) + C)) - \frac{1}{2} (x + C - \int \cos (2 x) d x)$

단계 16

먼저 $u_{2} = 2 x$ 로 정의합니다. 그러면 $d u_{2} = 2 d x$ 이므로 $\frac{1}{2} d u_{2} = d x$ 가 됩니다. 이 식을 $u_{2}$ 와 $d$ $u_{2}$ 를 이용하여 다시 씁니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 16.1

$u_{2} = 2 x$ 로 둡니다. $\frac{d u_{2}}{d x}$ 를 구합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 16.1.1

$2 x$ 를 미분합니다.

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

단계 16.1.2

$2$ 은 $x$ 에 대해 일정하므로 $x$ 에 대한 $2 x$ 의 미분은 $2 \frac{d}{d x} [x]$ 입니다.

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

단계 16.1.3

$n = 1$ 일 때 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ 는 $n x^{n - 1}$ 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

$2 \cdot 1$

단계 16.1.4

$2$ 에 $1$ 을 곱합니다.

$2$

단계 16.2

$u_{2}$ 와 $d u_{2}$ 를 사용해 문제를 바꿔 씁니다.

$\frac{1}{2} (x + C + \frac{1}{2} (\sin (u_{1}) + C)) - \frac{1}{2} (x + C - \int \cos (u_{2}) \frac{1}{2} d u_{2})$

단계 17

$\cos (u_{2})$ 와 $\frac{1}{2}$ 을 묶습니다.

$\frac{1}{2} (x + C + \frac{1}{2} (\sin (u_{1}) + C)) - \frac{1}{2} (x + C - \int \frac{\cos (u_{2})}{2} d u_{2})$

단계 18

$\frac{1}{2}$ 은 $u_{2}$ 에 대해 상수이므로, $\frac{1}{2}$ 를 적분 밖으로 빼냅니다.

$\frac{1}{2} (x + C + \frac{1}{2} (\sin (u_{1}) + C)) - \frac{1}{2} (x + C - (\frac{1}{2} \int \cos (u_{2}) d u_{2}))$

단계 19

$\cos (u_{2})$ 를 $u_{2}$ 에 대해 적분하면 $\sin (u_{2})$ 입니다.

$\frac{1}{2} (x + C + \frac{1}{2} (\sin (u_{1}) + C)) - \frac{1}{2} (x + C - \frac{1}{2} (\sin (u_{2}) + C))$

단계 20

간단히 합니다.

$\frac{1}{2} (x + \frac{1}{2} \sin (u_{1})) - \frac{1}{2} (x - \frac{1}{2} \sin (u_{2})) + C$

단계 21

각 적분 대입 변수를 다시 치환합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 21.1

$u_{1}$ 를 모두 $2 x$ 로 바꿉니다.

$\frac{1}{2} (x + \frac{1}{2} \sin (2 x)) - \frac{1}{2} (x - \frac{1}{2} \sin (u_{2})) + C$

단계 21.2

$u_{2}$ 를 모두 $2 x$ 로 바꿉니다.

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

단계 22

간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 22.1

$\sin (2 x)$ 와 $\frac{1}{2}$ 을 묶습니다.

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

단계 22.2

분배 법칙을 적용합니다.

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

단계 22.3

$x$ 와 $\frac{1}{2}$ 을 묶습니다.

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

단계 22.4

$- \frac{1}{2} (- \frac{\sin (2 x)}{2})$ 을 곱합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 22.4.1

$- 1$ 에 $- 1$ 을 곱합니다.

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

단계 22.4.2

$\frac{1}{2}$ 에 $1$ 을 곱합니다.

$\frac{1}{2} (x + \frac{1}{2} \sin (2 x)) - \frac{x}{2} + \frac{1}{2} \cdot \frac{\sin (2 x)}{2} + C$

단계 22.4.3

$\frac{1}{2}$ 에 $\frac{\sin (2 x)}{2}$ 을 곱합니다.

$\frac{1}{2} (x + \frac{1}{2} \sin (2 x)) - \frac{x}{2} + \frac{\sin (2 x)}{2 \cdot 2} + C$

단계 22.4.4

$2$ 에 $2$ 을 곱합니다.

$\frac{1}{2} (x + \frac{1}{2} \sin (2 x)) - \frac{x}{2} + \frac{\sin (2 x)}{4} + C$

단계 22.5

$\frac{1}{2}$ 와 $\sin (2 x)$ 을 묶습니다.

$\frac{1}{2} (x + \frac{\sin (2 x)}{2}) - \frac{x}{2} + \frac{\sin (2 x)}{4} + C$

단계 22.6

분배 법칙을 적용합니다.

$\frac{1}{2} x + \frac{1}{2} \cdot \frac{\sin (2 x)}{2} - \frac{x}{2} + \frac{\sin (2 x)}{4} + C$

단계 22.7

$\frac{1}{2}$ 와 $x$ 을 묶습니다.

$\frac{x}{2} + \frac{1}{2} \cdot \frac{\sin (2 x)}{2} - \frac{x}{2} + \frac{\sin (2 x)}{4} + C$

단계 22.8

$\frac{1}{2} \cdot \frac{\sin (2 x)}{2}$ 을 곱합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 22.8.1

$\frac{1}{2}$ 에 $\frac{\sin (2 x)}{2}$ 을 곱합니다.

$\frac{x}{2} + \frac{\sin (2 x)}{2 \cdot 2} - \frac{x}{2} + \frac{\sin (2 x)}{4} + C$

단계 22.8.2

$2$ 에 $2$ 을 곱합니다.

$\frac{x}{2} + \frac{\sin (2 x)}{4} - \frac{x}{2} + \frac{\sin (2 x)}{4} + C$

단계 23

항을 다시 정렬합니다.

$\frac{1}{2} x + \frac{1}{4} \sin (2 x) - \frac{1}{2} x + \frac{1}{4} \sin (2 x) + C$