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Quelle est la primitive de sin(x)² ?
alphonsio

La primitive de sin⁡2(x)\sin^2(x) est :
∫sin⁡2(x) dx=x2−14sin⁡(2x)+C\int \sin^2(x) \, dx = \frac{x}{2} - \frac{1}{4} \sin(2x) + C

avec CC est la constante d'intégration.


La primitive de sin⁡2(x)\sin^2(x) (le carré de la fonction sinus) peut être calculée à l'aide d'une identité trigonométrique et d'une intégration simple.

Identité trigonométrique

L'identité trigonométrique suivante est utile :
sin⁡2(x)=1−cos⁡(2x)2.\sin^2(x) = \frac{1 - \cos(2x)}{2}.

Ainsi, l'intégrale de sin⁡2(x)\sin^2(x) devient :
∫sin⁡2(x) dx=∫1−cos⁡(2x)2 dx.\int \sin^2(x) \, dx = \int \frac{1 - \cos(2x)}{2} \, dx.

Décomposition

On peut décomposer cela comme :
∫sin⁡2(x) dx=12∫1 dx−12∫cos⁡(2x) dx.\int \sin^2(x) \, dx = \frac{1}{2} \int 1 \, dx - \frac{1}{2} \int \cos(2x) \, dx.

Primitives

Les primitives de chaque terme sont :
∫1 dx=x,\int 1 \, dx = x,

On sait que :
ddxsin⁡(2x)=2cos⁡(2x).\frac{d}{dx} \sin(2x) = 2\cos(2x).

Cela signifie que la primitive de cos⁡(2x)\cos(2x) est donnée par :
∫cos⁡(2x) dx=sin⁡(2x)2.\int \cos(2x) \, dx = \frac{\sin(2x)}{2}.

Combinaison

En combinant le tout, on obtient :
∫sin⁡2(x) dx=x2−sin⁡(2x)4+C,\int \sin^2(x) \, dx = \frac{x}{2} - \frac{\sin(2x)}{4} + C,
où CC est la constante d'intégration.

Résultat final :

∫sin⁡2(x) dx=x2−sin⁡(2x)4+C.\int \sin^2(x) \, dx = \frac{x}{2} - \frac{\sin(2x)}{4} + C.