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sinx的n次方定积分公式推导

要推导 \(\int \sin^n(x) \, dx\) 的公式，我们可以使用递归方法。这个过程涉及到不断使用分部积分法，逐渐减小 n 的值，直到达到一个基本的情况。

首先，我们考虑 \(\int \sin^2(x) \, dx\)，这是一个常见的情况。使用三角恒等式 \(\sin^2(x) = \frac{1 - \cos(2x)}{2}\)，我们可以将其转化为 \(\int \frac{1 - \cos(2x)}{2} \, dx\)。然后，使用分部积分法来解决这个积分。

分部积分公式是：\(\int u \, dv = uv - \int v \, du\)，其中 \(u\) 和 \(dv\) 是可微函数。

令 \(u = \sin(x)\) 和 \(dv = \sin(x) \, dx\)，则 \(du = \cos(x) \, dx\) 和 \(v = -\frac{1}{2} \cos(x)\)。

将这些值代入分部积分公式，我们得到：

\(\int \sin^2(x) \, dx = -\frac{1}{2} \sin(x) \cos(x) - \int -\frac{1}{2} \cos^2(x) \, dx\)

现在，我们需要解决 \(\int \cos^2(x) \, dx\)。我们可以使用三角恒等式 \(\cos^2(x) = \frac{1 + \cos(2x)}{2}\) 来转化它，然后再次使用分部积分法。

继续这个过程，我们最终会得到一个递归的公式，其中 \(n\) 逐渐减小，直到 \(n = 0\)。这时，\(\int \sin^0(x) \, dx = \int 1 \, dx = x + C\)，其中 \(C\) 是常数。

这个递归公式的一般形式是：

\(\int \sin^n(x) \, dx = -\frac{1}{n} \sin^{n-1}(x) \cos(x) + \frac{n-1}{n} \int \sin^{n-2}(x) \, dx\)

通过不断应用这个公式，可以计算任何形如 \(\int \sin^n(x) \, dx\) 的积分。这是一个逐步的过程，需要多次积分和代换。