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Quelle est la primitive de cos(x)**2
alphonsio

La primitive de cos2(x)\cos^2(x) est :

x2+14sin(2x)+C\frac{x}{2} + \frac{1}{4} \sin(2x) + C


Trouver la primitive de cos2(x)\cos^2(x) nécessite de transformer cette expression en une forme plus facile à intégrer. On peut utiliser l'identité trigonométrique suivante pour cela :

cos2(x)=1+cos(2x)2\cos^2(x) = \frac{1 + \cos(2x)}{2}

Ainsi, la primitive de cos2(x)\cos^2(x) devient la primitive de 1+cos(2x)2\frac{1 + \cos(2x)}{2}.

cos2(x)dx=1+cos(2x)2dx\int \cos^2(x) \, dx = \int \frac{1 + \cos(2x)}{2} \, dx

Cela peut être séparé en deux intégrales:

=121dx+12cos(2x)dx= \frac{1}{2} \int 1 \, dx + \frac{1}{2} \int \cos(2x) \, dx

La primitive de 1 est simplement xx, donc:

121dx=x2\frac{1}{2} \int 1 \, dx = \frac{x}{2}

Pour calculer la primitive de cos(2x)\cos(2x), on utilise le changement de variable u=2xu = 2x, donc du=2dxdu = 2 \, dx ou dx=du2dx = \frac{du}{2}. Cela donne:

12cos(2x)dx=12cos(u)du2=14cos(u)du\frac{1}{2} \int \cos(2x) \, dx = \frac{1}{2} \int \cos(u) \cdot \frac{du}{2} = \frac{1}{4} \int \cos(u) \, du

La primitive de cos(u)\cos(u) est sin(u)\sin(u), d'où:

14cos(u)du=14sin(u)=14sin(2x)\frac{1}{4} \int \cos(u) \, du = \frac{1}{4} \sin(u) = \frac{1}{4} \sin(2x)

En combinant ces résultats, on obtient la primitive de cos2(x)\cos^2(x):

cos2(x)dx=x2+14sin(2x)+C\int \cos^2(x) \, dx = \frac{x}{2} + \frac{1}{4} \sin(2x) + C

CC est la constante d'intégration.