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关于这个问题,对于三角函数的偶次幂的不定积分,可以使用代换法或者三角函数的公式进行求解。
1. 代换法
对于形如 $
int
sin^2 x dx$ 或者 $
int
cos^4 x dx$ 这样的偶次幂,可以利用代换 $u=
sin x$ 或者 $u=
cos x$ 进行求解。
例如,对于 $
int
sin^2 x dx$,令 $u=
sin x$,则有:
$$
begin{aligned}
int
sin^2 x dx &=
int u^2
cos x du
&=
frac{1}{3}u^3+
ext{常数}
&=
frac{1}{3}
sin^3 x+
ext{常数}
end{aligned}$$
2. 三角函数的公式
对于形如 $
int
cos^2 x dx$ 或者 $
int
sin^4 x dx$ 这样的偶次幂,可以利用三角函数的公式进行化简。
例如,对于 $
int
cos^2 x dx$,利用余弦函数的半角公式 $
cos^2 x =
frac{1}{2}(1+
cos 2x)$,则有:
$$
begin{aligned}
int
cos^2 x dx &=
int
frac{1}{2}(1+
cos 2x) dx
&=
frac{1}{2}(x+
frac{1}{2}
sin 2x)+
ext{常数}
end{aligned}$$
类似地,对于 $
int
sin^4 x dx$,利用正弦函数的双角公式 $
sin^2 x =
frac{1}{2}(1-
cos 2x)$,则有:
$$
begin{aligned}
int
sin^4 x dx &=
int
sin^2 x
sin^2 x dx
&=
int
frac{1}{4}(1-
cos 2x)(1-
cos 2x) dx
&=
frac{1}{4}(x-
frac{1}{4}
sin 4x)+
ext{常数}
end{aligned}$$
综上所述,对于三角函数的偶次幂的不定积分,可以使用代换法或者三角函数的公式进行求解。