AMKbook.Net Задачи должны иметь решение

Задача №2355

Условие

Найти интеграл \(\displaystyle{\int\frac{dx}{\tg^8{x}}}\).

Решение

В принципе, тут можно сделать подстановку \(\displaystyle{t=\tg{x}}\), но проще будет работать с подстановкой \(\displaystyle{t=\ctg{x}}\). Именно эту подстановку мы и сделаем. С учётом \(\displaystyle{dx=-\frac{dt}{t^2+1}}\), будем иметь:

\[ \int\frac{dx}{\tg^8{x}} =\int\ctg^8{x}\,dx =-\int\frac{t^8 dt}{t^2+1} =\int\left(-\frac{1}{t^2+1} - t^6 + t^4 - t^2 +1 \right)dt = \\ =\arcctg{t} - \frac{t^7}{7} + \frac{t^5}{5} - \frac{t^3}{3} + t + C =x - \frac{\ctg^7{x}}{7} + \frac{\ctg^5{x}}{5} - \frac{\ctg^3{x}}{3} + \ctg{x} + C \]

Ответ:

\(\displaystyle{x - \frac{\ctg^7{x}}{7} + \frac{\ctg^5{x}}{5} - \frac{\ctg^3{x}}{3} + \ctg{x} + C}\)

Источники задачи

Задачник №1Берман "Сборник задач по курсу математического анализа"
Глава №6Неопределённый интеграл. Интегральное исчисление
Параграф №3Основные классы интегрируемых функций
Задача №2101