Tất cả các nguyên hàm của hàm số \(f(x)=\frac{x}{\sin ^{2} x} \text { trên khoảng }(0 ; \pi)\) là:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{array}{l} F(x)=\int f(x) d x=\int \frac{x}{\sin ^{2} x} d x \\ \text { Đặt }\left\{\begin{array} { l } { u = x } \\ { d v = \frac { 1 } { \operatorname { s i n } ^ { 2 } x } d x } \end{array} \Rightarrow \left\{\begin{array}{l} d u=d x \\ v=-\cot x \end{array} .\right.\right. \end{array}\)
Khi đó:
\(\begin{array}{l} \qquad \begin{aligned} F(x) =\int \frac{x}{\sin ^{2} x} d x=-x \cdot \cot x+\int \cot x d x=-x \cdot \cot x+\int \frac{\cos x}{\sin x} d x=-x \cdot \cot x+\int \frac{d(\sin x)}{\sin x} \\ =-x \cdot \cot x+\ln |\sin x|+C \end{aligned} \\ \text { Với } x \in(0 ; \pi) \Rightarrow \sin x>0 \Rightarrow \ln |\sin x|=\ln (\sin x) \\ \text { Vậy } F(x)=-x \cot x+\ln (\sin x)+C \end{array}\)