sec3(x) 的原函数可以通过积分得到。原函数是指一个函数的不定积分,也就是它的反导数。
对于 sec3(x) 的积分,我们可以使用分部积分法。将 sec3(x) 写成 sec(x) sec2(x),然后利用 sec2(x) = tan2(x) + 1,我们可以将积分分解为两个部分:
∫ sec3(x) dx = ∫ sec(x) sec2(x) dx = ∫ sec(x) (tan2(x) + 1) dx
接下来,我们使用分部积分法,设 u = sec(x),dv = (tan2(x) + 1) dx,那么 du = sec(x)tan(x) dx,v = ∫ (tan2(x) + 1) dx。
现在,我们计算 v:
v = ∫ tan2(x) dx + ∫ 1 dx
= ∫ (sec2(x) 1) dx + x
= tan(x) x + x
= tan(x)
因此,分部积分的结果是:
∫ sec3(x) dx = sec(x) tan(x) ∫ tan(x) sec(x)tan(x) dx
注意到 ∫ tan(x) sec(x)tan(x) dx 就是 ∫ tan2(x)sec(x) dx,这和我们的原始积分是相同的,所以我们可以将其写为:
∫ sec3(x) dx = sec(x) tan(x) ∫ sec3(x) dx + C
这里 C 是积分常数。为了解这个方程,我们将 ∫ sec3(x) dx 移到等式的一边:
2∫ sec3(x) dx = sec(x) tan(x) + C
我们得到 sec3(x) 的原函数:
∫ sec3(x) dx = (1/2)sec(x) tan(x) + (1/2)lnsec(x) + tan(x) + C
这就是 sec3(x) 的原函数。