$\int \tan^2{x} dx$ を計算する問題です。

解析学積分三角関数積分計算不定積分
2025/6/5

1. 問題の内容

tan2xdx\int \tan^2{x} dx を計算する問題です。

2. 解き方の手順

まず、tan2x\tan^2{x} を三角関数の恒等式を用いて変形します。
tan2x=sec2x1\tan^2{x} = \sec^2{x} - 1
したがって、
tan2xdx=(sec2x1)dx\int \tan^2{x} dx = \int (\sec^2{x} - 1) dx
積分を分割します。
tan2xdx=sec2xdx1dx\int \tan^2{x} dx = \int \sec^2{x} dx - \int 1 dx
sec2x\sec^2{x} の積分は tanx\tan{x} であり、1 の積分は xx です。したがって、
sec2xdx=tanx+C1\int \sec^2{x} dx = \tan{x} + C_1
1dx=x+C2\int 1 dx = x + C_2
よって、
tan2xdx=tanxx+C\int \tan^2{x} dx = \tan{x} - x + C
ここで、C=C1C2C = C_1 - C_2 は積分定数です。

3. 最終的な答え

tanxx+C\tan{x} - x + C

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