\( \sin^2(x) \cos^3(x) \)의 적분

삼각함수 항등식, 치환적분법, 공식 및 참고문헌을 이용한 단계별 유도 과정

유도 및 계산

다음 적분을 구하세요:

\[ \int \sin^2(x) \cos^3(x) \, dx \]

코사인 인수를 하나 분리하여 적분식을 다시 씁니다:

\[ = \int \sin^2(x) \cos^2(x) \cos x \, dx \]

삼각함수 항등식 \( \cos^2 x = 1 - \sin^2 x \)을 대입합니다:

\[ = \int \sin^2(x) (1 - \sin^2(x)) \cos x \, dx \]

피적분 함수를 전개합니다:

\[ = \int (\sin^2(x) - \sin^4(x)) \cos x \, dx \]

치환적분법을 사용합니다: \( u = \sin x \)로 놓으면 \( du = \cos x \, dx \)가 됩니다. 이를 대입하면 다음과 같습니다:

\[ = \int (u^2 - u^4) \, du \]

공통 적분 공식 \( \int u^n \, du = \dfrac{1}{n+1} u^{n+1} + c \)을 이용하여 적분을 구합니다:

\[ \dfrac{1}{3} u^3 - \dfrac{1}{5} u^5 + c \]

여기서 \( c \)는 적분상수입니다.

\( u = \sin x \)를 다시 대입하여 최종 정답을 구합니다:

\( \sin^2(x)\cos^3(x) \)의 적분 공식: \[ \int \sin^2(x) \cos^3(x) \, dx = \dfrac{1}{3} \sin^3 x - \dfrac{1}{5} \sin^5 x + c \]

참고문헌 및 관련 링크

  1. 적분 공식 모음
  2. University Calculus - Early Transcendentals - Joel Hass, Maurice D. Weir, George B. Thomas, Jr., Christopher Heil - ISBN-13: 978-0134995540
  3. Calculus - Gilbert Strang - MIT - ISBN-13: 978-0961408824
  4. Calculus - Early Transcendentals - James Stewart - ISBN-13: 978-0-495-01166-8