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sin2x的原函数是什么

2025-05-31 20:21:31

问题描述:

sin2x的原函数是什么,卡到怀疑人生,求给个解法!

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2025-05-31 20:21:31

在数学分析中,求解一个函数的原函数是一个常见的问题。这里我们讨论的是函数 sin²x 的原函数。为了更好地理解这一过程,我们需要运用一些基本的积分技巧和三角恒等式。

首先,我们知道 sin²x 可以通过三角恒等式转化为更易于积分的形式:

\[

\sin^2x = \frac{1 - \cos(2x)}{2}

\]

这个恒等式来源于双角公式,它将平方项分解为一个常数项与余弦函数的组合。接下来,我们可以将这个表达式代入积分公式中:

\[

\int \sin^2x \, dx = \int \frac{1 - \cos(2x)}{2} \, dx

\]

将其拆分为两个部分进行积分:

\[

= \frac{1}{2} \int 1 \, dx - \frac{1}{2} \int \cos(2x) \, dx

\]

第一个积分非常简单,结果为:

\[

\frac{1}{2} \int 1 \, dx = \frac{x}{2}

\]

对于第二个积分,我们需要使用变量替换法。令 \( u = 2x \),则 \( du = 2dx \),因此:

\[

\int \cos(2x) \, dx = \frac{1}{2} \int \cos(u) \, du = \frac{\sin(u)}{2} = \frac{\sin(2x)}{2}

\]

将这两个结果结合起来,我们得到:

\[

\int \sin^2x \, dx = \frac{x}{2} - \frac{\sin(2x)}{4} + C

\]

其中,\( C \) 是积分常数。因此,sin²x 的原函数为:

\[

\boxed{\frac{x}{2} - \frac{\sin(2x)}{4} + C}

\]

通过这种方式,我们不仅找到了 sin²x 的原函数,还复习了三角恒等式的应用以及积分的基本方法。这种技巧在解决复杂的积分问题时非常有用。

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