AMKbook.Net Задачи должны иметь решение

Задача №1617

Условие

Найти интеграл \(\displaystyle{\int\ctg^4{x}dx}\).

Решение

\[ \int\ctg^4{x}dx =\left[\begin{aligned} & t=\ctg{x};\\ & dx=-\frac{dt}{1+t^2}. \end{aligned}\right] =-\int\frac{t^4dt}{1+t^2} =\int\frac{1-t^4-1}{1+t^2}dt =\int\frac{\left(1-t^2\right)\left(1+t^2\right)-1}{1+t^2}dt=\\ =\int\left(1-t^2-\frac{1}{1+t^2}\right)dt =t-\frac{t^3}{3}+\arcctg{t}+C =\ctg{x}-\frac{\ctg^3{x}}{3}+x+C. \]

Ответ:

\(\displaystyle{\ctg{x}-\frac{\ctg^3{x}}{3}+x+C}\)

Источники задачи

Задачник №1Берман "Сборник задач по курсу математического анализа"
Глава №6Неопределённый интеграл. Интегральное исчисление
Параграф №3Основные классы интегрируемых функций
Задача №2099