题目
计算不定积分int dfrac (x)(1+sin x)dx
计算不定积分


题目解答
答案

解析
步骤 1:识别积分类型
题目要求计算不定积分 $\int \dfrac {x}{1+\sin x}dx$,这是一个涉及三角函数的积分问题,需要使用三角恒等变换和分部积分法来解决。
步骤 2:应用三角恒等变换
为了简化积分,我们首先应用三角恒等变换,将分母 $1+\sin x$ 转换为一个更容易处理的形式。我们乘以 $1-\sin x$ 的分子和分母,得到:
$$\int \dfrac {x(1-\sin x)}{(1+\sin x)(1-\sin x)}dx = \int \dfrac {x(1-\sin x)}{1-\sin^2 x}dx$$
由于 $1-\sin^2 x = \cos^2 x$,所以积分可以写为:
$$\int \dfrac {x(1-\sin x)}{\cos^2 x}dx$$
步骤 3:分部积分法
接下来,我们使用分部积分法,设 $u = x$,$dv = \dfrac{1-\sin x}{\cos^2 x}dx$,则 $du = dx$,$v = \int \dfrac{1-\sin x}{\cos^2 x}dx$。为了求出 $v$,我们再次应用分部积分法,设 $u = 1-\sin x$,$dv = \dfrac{1}{\cos^2 x}dx$,则 $du = -\cos x dx$,$v = \tan x$。因此,$v = \int \dfrac{1-\sin x}{\cos^2 x}dx = \int \sec^2 x dx - \int \sec x \tan x dx = \tan x - \sec x$。
步骤 4:计算积分
根据分部积分法,我们有:
$$\int \dfrac {x}{1+\sin x}dx = x(\tan x - \sec x) - \int (\tan x - \sec x)dx$$
$$= x(\tan x - \sec x) - \int \tan x dx + \int \sec x dx$$
$$= x(\tan x - \sec x) + \ln|\cos x| + \ln|\sec x + \tan x| + C$$
$$= x(\tan x - \sec x) + \ln|1 + \sin x| + C$$
题目要求计算不定积分 $\int \dfrac {x}{1+\sin x}dx$,这是一个涉及三角函数的积分问题,需要使用三角恒等变换和分部积分法来解决。
步骤 2:应用三角恒等变换
为了简化积分,我们首先应用三角恒等变换,将分母 $1+\sin x$ 转换为一个更容易处理的形式。我们乘以 $1-\sin x$ 的分子和分母,得到:
$$\int \dfrac {x(1-\sin x)}{(1+\sin x)(1-\sin x)}dx = \int \dfrac {x(1-\sin x)}{1-\sin^2 x}dx$$
由于 $1-\sin^2 x = \cos^2 x$,所以积分可以写为:
$$\int \dfrac {x(1-\sin x)}{\cos^2 x}dx$$
步骤 3:分部积分法
接下来,我们使用分部积分法,设 $u = x$,$dv = \dfrac{1-\sin x}{\cos^2 x}dx$,则 $du = dx$,$v = \int \dfrac{1-\sin x}{\cos^2 x}dx$。为了求出 $v$,我们再次应用分部积分法,设 $u = 1-\sin x$,$dv = \dfrac{1}{\cos^2 x}dx$,则 $du = -\cos x dx$,$v = \tan x$。因此,$v = \int \dfrac{1-\sin x}{\cos^2 x}dx = \int \sec^2 x dx - \int \sec x \tan x dx = \tan x - \sec x$。
步骤 4:计算积分
根据分部积分法,我们有:
$$\int \dfrac {x}{1+\sin x}dx = x(\tan x - \sec x) - \int (\tan x - \sec x)dx$$
$$= x(\tan x - \sec x) - \int \tan x dx + \int \sec x dx$$
$$= x(\tan x - \sec x) + \ln|\cos x| + \ln|\sec x + \tan x| + C$$
$$= x(\tan x - \sec x) + \ln|1 + \sin x| + C$$