De integraal van
f (x) = 1/(1 + a cos x)

Trefwoorden/keywords: integraal/integral, integreren/integrate, f (x) = 1/(1 + a cos x)
Vergelijking
Grafiek
De grafiek van f (x) = 1/(1 + a cos x) voor a = 2 (de rode lijn),
a = 3 (de groene lijn) en a = 4 (de blauwe lijn)
De integraal van deze functie gaat via wat trucs en omwegen. Om te beginnen zet ik de cosinus om naar een kwadraatvorm door gebruik te maken van de dubbele-hoek-formules uit de goniometrie. Daarbij gebruik ik:
Vergelijking
Ik stel daarom:
Vergelijking
Vergelijking
Dan kan ik de integraal schrijven als:
Vergelijking
Vervolgens maak ik ook nog gebruik van:
Vergelijking
Nu ga ik een partij knutselen:
Vergelijking
Ik stel nu dat:
Vergelijking
Hierdoor wordt de integraal:
Vergelijking
Ik ga nogmaals over naar een andere variabele:
Vergelijking
Vergelijking
Hetgeen ons uiteindelijk brengt bij de integraal:
Vergelijking
De oplossing van de integraal van 1/(a2 − x2) kun je elders vinden in de tabel met integralen. De integraal wordt dan:
Vergelijking
Nu moeten we uiteraard nog terugwerken naar de oorspronkelijke variabelen. Eerst vervang ik v door u en daarna u door x, en voor b schrijf ik weer a:
Vergelijking
Ter controle ga ik het resultaat differentiëren:
Vergelijking
Grafiek
De grafiek van F (x) voor a = 2 (de rode lijn),
a = 3 (de groene lijn) en a = 4 (de blauwe lijn), c = 0