미적분 예제

$\int_{- π}^{π} \cos^{2} (x) d x$

단계 1

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

$\int_{- π}^{π} \frac{1 + \cos (2 x)}{2} d x$

단계 2

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

$\frac{1}{2} \int_{- π}^{π} 1 + \cos (2 x) d x$

단계 3

하나의 적분을 여러 개의 적분으로 나눕니다.

$\frac{1}{2} (\int_{- π}^{π} d x + \int_{- π}^{π} \cos (2 x) d x)$

단계 4

상수 규칙을 적용합니다.

$\frac{1}{2} (x]_{- π}^{π} + \int_{- π}^{π} \cos (2 x) d x)$

단계 5

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

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 5.1

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

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 5.1.1

$2 x$ 를 미분합니다.

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

단계 5.1.2

$2$ 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 5.1.3

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

$2 \cdot 1$

단계 5.1.4

$2$ 에 $1$ 을 곱합니다.

$2$

단계 5.2

$u = 2 x$ 의 $x$ 에 극한의 하한을 대입합니다.

$u_{lower} = 2 (- π)$

단계 5.3

$- 1$ 에 $2$ 을 곱합니다.

$u_{lower} = - 2 π$

단계 5.4

$u = 2 x$ 의 $x$ 에 극한의 상한을 대입합니다.

$u_{upper} = 2 π$

단계 5.5

$u_{lower}$ , $u_{upper}$ 에 대해 알아낸 값은 정적분을 계산하는 데 사용됩니다.

$u_{lower} = - 2 π$

$u_{upper} = 2 π$

단계 5.6

$u$ 와 $d u$ , 새로운 적분의 극한을 활용하여 문제를 바꿔 씁니다.

$\frac{1}{2} (x]_{- π}^{π} + \int_{- 2 π}^{2 π} \cos (u) \frac{1}{2} d u)$

단계 6

$\cos (u)$ 와 $\frac{1}{2}$ 을 묶습니다.

$\frac{1}{2} (x]_{- π}^{π} + \int_{- 2 π}^{2 π} \frac{\cos (u)}{2} d u)$

단계 7

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

$\frac{1}{2} (x]_{- π}^{π} + \frac{1}{2} \int_{- 2 π}^{2 π} \cos (u) d u)$

단계 8

$\cos (u)$ 를 $u$ 에 대해 적분하면 $\sin (u)$ 입니다.

$\frac{1}{2} (x]_{- π}^{π} + \frac{1}{2} \sin (u)]_{- 2 π}^{2 π})$

단계 9

대입하여 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 9.1

$π$ , $- π$ 일 때, $x$ 값을 계산합니다.

$\frac{1}{2} ((π) + π + \frac{1}{2} \sin (u)]_{- 2 π}^{2 π})$

단계 9.2

$2 π$ , $- 2 π$ 일 때, $\sin (u)$ 값을 계산합니다.

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

단계 9.3

$π$ 를 $π$ 에 더합니다.

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

단계 10

간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 10.1

각 항을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 10.1.1

각 항을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 10.1.1.1

각이 $0$ 보다 크거나 같고 $2 π$ 보다 작을 때까지 한 바퀴인 $2 π$ 를 여러 번 뺍니다.

$\frac{1}{2} (2 π + \frac{1}{2} (\sin (0) - \sin (- 2 π)))$

단계 10.1.1.2

$\sin (0)$ 의 정확한 값은 $0$ 입니다.

$\frac{1}{2} (2 π + \frac{1}{2} (0 - \sin (- 2 π)))$

단계 10.1.1.3

각이 $0$ 보다 크거나 같고 $2 π$ 보다 작을 때까지 한 바퀴인 $2 π$ 를 여러 번 더합니다.

$\frac{1}{2} (2 π + \frac{1}{2} (0 - \sin (0)))$

단계 10.1.1.4

$\sin (0)$ 의 정확한 값은 $0$ 입니다.

$\frac{1}{2} (2 π + \frac{1}{2} (0 - 0))$

단계 10.1.1.5

$- 1$ 에 $0$ 을 곱합니다.

$\frac{1}{2} (2 π + \frac{1}{2} (0 + 0))$

단계 10.1.2

$0$ 를 $0$ 에 더합니다.

$\frac{1}{2} (2 π + \frac{1}{2} \cdot 0)$

단계 10.1.3

$\frac{1}{2}$ 에 $0$ 을 곱합니다.

$\frac{1}{2} (2 π + 0)$

단계 10.2

$2 π$ 를 $0$ 에 더합니다.

$\frac{1}{2} (2 π)$

단계 10.3

$2$ 의 공약수로 약분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 10.3.1

$2 π$ 에서 $2$ 를 인수분해합니다.

$\frac{1}{2} (2 (π))$

단계 10.3.2

공약수로 약분합니다.

$\frac{1}{2} (2 π)$

단계 10.3.3

수식을 다시 씁니다.

$π$

단계 11

결과값은 다양한 형태로 나타낼 수 있습니다.

완전 형식:

$π$

소수 형태:

$3.14159265 \dots$