题目
(15)|cot^2xdx;

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查不定积分的计算,特别是涉及三角函数的积分技巧。
解题核心思路:利用三角恒等式将被积函数化简为易积分的形式,再分项积分。
破题关键点:
- 将cot²x用cos²x/sin²x表示,并进一步拆分为1/sin²x - 1;
- 利用基本积分公式:∫csc²x dx = -cotx,∫1 dx = x。
步骤1:表达式变形
将cot²x写成cos²x/sin²x:
$\int \cot^2 x \, dx = \int \frac{\cos^2 x}{\sin^2 x} \, dx$
步骤2:分子拆分
利用三角恒等式cos²x = 1 - sin²x,代入后拆分分子:
$\int \frac{1 - \sin^2 x}{\sin^2 x} \, dx = \int \left( \frac{1}{\sin^2 x} - 1 \right) dx$
步骤3:分项积分
分别对两部分积分:
- ∫csc²x dx:根据基本积分公式,结果为 -cotx;
- ∫1 dx:结果为 x。
步骤4:合并结果
综合两部分结果并添加常数C:
$-\cot x - x + C$