cosx²原函数
原函数 $f(x) = \cos^2(x)$
我们知道,一个函数 $f(x)$ 的原函数就是满足 $F'(x) = f(x)$ 的函数 $F(x)$。因此,我们需要求出 $f(x) = \cos^2(x)$ 的一个原函数。
首先,我们可以将 $\cos^2(x)$ 写成 $\frac{1}{2}(1+\cos(2x))$ 的形式。这是因为根据 $\cos(2x) = 2\cos^2(x) - 1$,我们有:
$$\cos^2(x) = \frac{1}{2}(1+\cos(2x))$$
现在,我们可以尝试找出 $\frac{1}{2}(1+\cos(2x))$ 的一个原函数。首先,对于常数函数 $f(x) = 1$,它的一个原函数是 $F(x) = x$。对于 $\cos(2x)$,我们可以使用代换法:
令 $u = 2x$,则 $du/dx = 2$,从而有:
$$\int \cos(2x) dx = \frac{1}{2} \int \cos(u) du = \frac{1}{2} \sin(u) + C = \frac{1}{2} \sin(2x) + C$$
因此,我们有:
$$\int \cos^2(x) dx = \int \frac{1}{2}(1+\cos(2x)) dx = \frac{1}{2} \int dx + \frac{1}{2} \int \cos(2x) dx = \frac{1}{2} x + \frac{1}{4} \sin(2x) + C$$
其中,$C$ 为任意常数。
因此,$f(x) = \cos^2(x)$ 的一个原函数为 $F(x) = \frac{1}{2} x + \frac{1}{4} \sin(2x) + C$。
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