题目
[题目] int (cos )^2dfrac (x)(2)dx= __

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查利用三角恒等式简化被积函数的能力,以及基本积分公式的应用。
解题核心思路:
对于形如$\cos^2\theta$的积分,通常使用降幂公式$\cos^2\theta = \dfrac{1+\cos 2\theta}{2}$进行化简,将二次三角函数转化为一次三角函数,从而方便积分。
破题关键点:
- 识别被积函数形式:$\cos^2\left(\dfrac{x}{2}\right)$符合降幂公式的适用条件。
- 正确代入恒等式:令$\theta = \dfrac{x}{2}$,则$2\theta = x$,代入公式后展开积分。
- 分项积分:将积分拆分为多项式函数和三角函数的积分,分别计算后合并结果。
步骤1:应用降幂公式
根据三角恒等式$\cos^2\theta = \dfrac{1+\cos 2\theta}{2}$,令$\theta = \dfrac{x}{2}$,则:
$\cos^2\left(\dfrac{x}{2}\right) = \dfrac{1 + \cos x}{2}$
步骤2:展开积分
将原积分转化为:
$\int \cos^2\left(\dfrac{x}{2}\right) dx = \int \dfrac{1 + \cos x}{2} dx$
步骤3:分项积分
拆分为两个简单积分:
$\int \dfrac{1}{2} dx + \int \dfrac{\cos x}{2} dx$
步骤4:逐项计算
- 第一项积分:
$\int \dfrac{1}{2} dx = \dfrac{1}{2}x + C_1$ - 第二项积分:
$\int \dfrac{\cos x}{2} dx = \dfrac{1}{2} \sin x + C_2$
步骤5:合并结果
将两部分结果相加,并合并常数项:
$\dfrac{1}{2}x + \dfrac{1}{2}\sin x + C$