Liste over integraler av trigonometriske funksjoner

Fra testwiki
Hopp til navigering Hopp til søk

Mal:Trigonometri Det følgende er en liste over integraler (antideriverte funksjoner) av trigonometriske funksjoner. For antideriverte som involverer både eksponentialfunksjoner og trigonometriske funksjoner, se Liste over integraler av eksponentialfunksjoner. For en liste over antideriverte funksjoner, se lister over integraler. Se også trigonometrisk integral.

Generelt, hvis funksjonen sin(x) er en hvilken som helst trigonometrisk funksjon, og cos(x) er dens deriverte,

acosnxdx=ansinnx+c

I alle formler antas konstanten a å være forskjellige fra null, og C betegner integrasjonskonstanten.

Integrander som bare involverer sinus

sinaxdx=1acosax+C


sin2axdx=x214asin2ax+C=x212asinaxcosax+C


xsin2axdx=x24x4asin2ax18a2cos2ax+C


x2sin2axdx=x36(x24a18a3)sin2axx4a2cos2ax+C


sinb1xsinb2xdx=sin((b1b2)x)2(b1b2)sin((b1+b2)x)2(b1+b2)+C(for |b1||b2|)


sinnaxdx=sinn1axcosaxna+n1nsinn2axdx(for n>0)


dxsinax=1aln|tanax2|+C


dxsinnax=cosaxa(1n)sinn1ax+n2n1dxsinn2ax(for n>1)


xsinaxdx=sinaxa2xcosaxa+C


xnsinaxdx=xnacosax+naxn1cosaxdx=k=02kn(1)k+1xn2ka1+2kn!(n2k)!cosax+k=02k+1n(1)kxn12ka2+2kn!(n2k1)!sinax(for n>0)


a2a2x2sin2nπxadx=a3(n2π26)24n2π2(for n=2,4,6...)


sinaxxdx=n=0(1)n(ax)2n+1(2n+1)(2n+1)!+C


sinaxxndx=sinax(n1)xn1+an1cosaxxn1dx


dx1±sinax=1atan(ax2π4)+C


xdx1+sinax=xatan(ax2π4)+2a2ln|cos(ax2π4)|+C


xdx1sinax=xacot(π4ax2)+2a2ln|sin(π4ax2)|+C


sinaxdx1±sinax=±x+1atan(π4ax2)+C

Integrander som bare involverer cosinus

cosaxdx=1asinax+C
cos2axdx=x2+14asin2ax+C=x2+12asinaxcosax+C
cosnaxdx=cosn1axsinaxna+n1ncosn2axdx(for n>0)
xcosaxdx=cosaxa2+xsinaxa+C
x2cos2axdx=x36+(x24a18a3)sin2ax+x4a2cos2ax+C
xncosaxdx=xnsinaxanaxn1sinaxdx=k=02k+1n(1)kxn2k1a2+2kn!(n2k1)!cosax+k=02kn(1)kxn2ka1+2kn!(n2k)!sinax
cosaxxdx=ln|ax|+k=1(1)k(ax)2k2k(2k)!+C
cosaxxndx=cosax(n1)xn1an1sinaxxn1dx(for n1)
dxcosax=1aln|tan(ax2+π4)|+C
dxcosnax=sinaxa(n1)cosn1ax+n2n1dxcosn2ax(for n>1)
dx1+cosax=1atanax2+C
dx1cosax=1acotax2+C
xdx1+cosax=xatanax2+2a2ln|cosax2|+C
xdx1cosax=xacotax2+2a2ln|sinax2|+C
cosaxdx1+cosax=x1atanax2+C
cosaxdx1cosax=x1acotax2+C
cosa1xcosa2xdx=sin(a1a2)x2(a1a2)+sin(a1+a2)x2(a1+a2)+C(for |a1||a2|)

Integrander som bare involverer tangens

tanaxdx=1aln|cosax|+C=1aln|secax|+C
tannaxdx=1a(n1)tann1axtann2axdx(for n1)
dxqtanax+p=1p2+q2(px+qaln|qsinax+pcosax|)+C(for p2+q20)


dxtanax=1aln|sinax|+C
dxtanax+1=x2+12aln|sinax+cosax|+C
dxtanax1=x2+12aln|sinaxcosax|+C
tanaxdxtanax+1=x212aln|sinax+cosax|+C
tanaxdxtanax1=x2+12aln|sinaxcosax|+C

Integrander som bare involverer secans

I det 17. århundre var integralet av secansfunksjonen temaet for en velkjent formodning fremsatt i 1640-årene av Henry Bond. Problemet ble løst av Isaac Barrow[1] Det var opprinnelig nødvendig for kartografi. Se Integralet av secansfunksjonen.

secaxdx=1aln|secax+tanax|+C
sec2xdx=tanx+C
secnaxdx=secn1axtanaxa(n1)+n2n1secn2axdx (for n1)
secnxdx=secn2xtanxn1+n2n1secn2xdx[2]
dxsecx+1=xtanx2+C
dxsecx1=xcotx2+C

Integrander som bare involverer cosecans

cscaxdx=1aln|cscax+cotax|+C
csc2xdx=cotx+C
cscnaxdx=cscn1axcosaxa(n1)+n2n1cscn2axdx (for n1)
dxcscx+1=x2sinx2cosx2+sinx2+C
dxcscx1=2sinx2cosx2sinx2x+C

Integrander som bare involverer cotangens

cotaxdx=1aln|sinax|+C
cotnaxdx=1a(n1)cotn1axcotn2axdx(for n1)
dx1+cotax=tanaxdxtanax+1
dx1cotax=tanaxdxtanax1

Integrander som involverer både sinus og cosinus

dxcosax±sinax=1a2ln|tan(ax2±π8)|+C
dx(cosax±sinax)2=12atan(axπ4)+C
dx(cosx+sinx)n=1n1(sinxcosx(cosx+sinx)n12(n2)dx(cosx+sinx)n2)
cosaxdxcosax+sinax=x2+12aln|sinax+cosax|+C
cosaxdxcosaxsinax=x212aln|sinaxcosax|+C
sinaxdxcosax+sinax=x212aln|sinax+cosax|+C
sinaxdxcosaxsinax=x212aln|sinaxcosax|+C
cosaxdxsinax(1+cosax)=14atan2ax2+12aln|tanax2|+C
cosaxdxsinax(1cosax)=14acot2ax212aln|tanax2|+C
sinaxdxcosax(1+sinax)=14acot2(ax2+π4)+12aln|tan(ax2+π4)|+C
sinaxdxcosax(1sinax)=14atan2(ax2+π4)12aln|tan(ax2+π4)|+C
sinaxcosaxdx=12acos2ax+C
sina1xcosa2xdx=cos((a1a2)x)2(a1a2)cos((a1+a2)x)2(a1+a2)+C(for |a1||a2|)
sinnaxcosaxdx=1a(n+1)sinn+1ax+C(for n1)
sinaxcosnaxdx=1a(n+1)cosn+1ax+C(for n1)
sinnaxcosmaxdx=sinn1axcosm+1axa(n+m)+n1n+msinn2axcosmaxdx(for m,n>0)
også: sinnaxcosmaxdx=sinn+1axcosm1axa(n+m)+m1n+msinnaxcosm2axdx(for m,n>0)
dxsinaxcosax=1aln|tanax|+C
dxsinaxcosnax=1a(n1)cosn1ax+dxsinaxcosn2ax(for n1)
dxsinnaxcosax=1a(n1)sinn1ax+dxsinn2axcosax(for n1)
sinaxdxcosnax=1a(n1)cosn1ax+C(for n1)
sin2axdxcosax=1asinax+1aln|tan(π4+ax2)|+C
sin2axdxcosnax=sinaxa(n1)cosn1ax1n1dxcosn2ax(for n1)
sinnaxdxcosax=sinn1axa(n1)+sinn2axdxcosax(for n1)
sinnaxdxcosmax=sinn+1axa(m1)cosm1axnm+2m1sinnaxdxcosm2ax(for m1)
også: sinnaxdxcosmax=sinn1axa(nm)cosm1ax+n1nmsinn2axdxcosmax(for mn)
også: sinnaxdxcosmax=sinn1axa(m1)cosm1axn1m1sinn2axdxcosm2ax(for m1)
cosaxdxsinnax=1a(n1)sinn1ax+C(for n1)
cos2axdxsinax=1a(cosax+ln|tanax2|)+C
cos2axdxsinnax=1n1(cosaxasinn1ax)+dxsinn2ax)(for n1)
cosnaxdxsinmax=cosn+1axa(m1)sinm1axnm2m1cosnaxdxsinm2ax(for m1)
også: cosnaxdxsinmax=cosn1axa(nm)sinm1ax+n1nmcosn2axdxsinmax(for mn)
også: cosnaxdxsinmax=cosn1axa(m1)sinm1axn1m1cosn2axdxsinm2ax(for m1)

Integrander som involverer både sinus og tangens

sinaxtanaxdx=1a(ln|secax+tanax|sinax)+C
tannaxdxsin2ax=1a(n1)tann1(ax)+C(for n1)

Integrander som involverer både cosinus og tangens

tannaxdxcos2ax=1a(n+1)tann+1ax+C(for n1)

Integrander som involverer både sinus og cotangens

cotnaxdxsin2ax=1a(n+1)cotn+1ax+C(for n1)

Integrander som involverer både cosinus og cotangens

cotnaxdxcos2ax=1a(1n)tan1nax+C(for n1)

Integraler med symmetriske grenser

ccsinxdx=0
cccosxdx=20ccosxdx=2c0cosxdx=2sinc
cctanxdx=0
a2a2x2cos2nπxadx=a3(n2π26)24n2π2(for n=1,3,5...)

Referanser

  1. V. Frederick Rickey and Philip M. Tuchinsky, "An Application of Geography to Mathematics: History of the Integral of the Secant", Mathematics Magazine, volume 53, number 3, May 2980, pages 162–166
  2. Stewart, James. Calculus: Early Transcendentals, 6th Edition. Thomson: 2008

Mal:Lister over integraler