在探討∫sin2 t dt的積分過程中,我們可以通過換元和利用sin函數的周期對稱性來解決。具體步驟如下:
首先,設u = t - π/2,則sin t = cos u。因此,原積分可轉化為∫cos2 u du。由于cos函數具有周期性和對稱性,我們可以利用這些性質來簡化計算。
接下來,我們應用三角恒等式cos2 u = (1 + cos 2u) / 2,從而將積分轉化為更簡單的形式。具體地,原積分變為(1/2)∫(1 + cos 2u) du。
接下來,我們可以分別對1和cos 2u進行積分,得到(1/2)[u + (1/2)sin 2u] + C。進一步地,將u = t - π/2代回,我們得到積分結果為(1/2)[t - π/2 + (1/2)sin(2t - π)] + C。
值得注意的是,由于sin(2t - π) = -sin 2t,積分結果可進一步簡化為(1/2)[t - π/2 - (1/2)sin 2t] + C。
最后,當考慮積分區間為[0, π]時,我們可以觀察到積分值為π/2。這是因為,在該區間內,-sin 2t的積分正好抵消,只留下(1/2)t - (1/4)sin 2t,當t從0到π時,(1/2)t的積分貢獻為π/2,而(1/4)sin 2t在[0, π]區間內積分值為0。
如果有任何疑問或不明白的地方,請隨時提問哦!