Чтобы найти общий вид первообразных функции \( f(x) = \frac{2}{\sin^2{x}} + \cos{x} \), начнем с разбиения функции на части, которые мы можем интегрировать.
Функция может быть разложена на два отдельных слагаемых:
- \( \frac{2}{\sin^2{x}} \)
- \( \cos{x} \)
Теперь найдем интегралы каждого из них.
1. Интеграл \( \frac{2}{\sin^2{x}} \)
Выражение \( \frac{2}{\sin^2{x}} \) может быть переписано как \( 2 \cdot \csc^2{x} \). Зная, что \( \int \csc^2{x} \, dx = -\cot{x} + C \), мы можем записать:
\[ \int \frac{2}{\sin^2{x}} \, dx = 2 \int \csc^2{x} \, dx = 2(-\cot{x}) + C_1 = -2\cot{x} + C_1 \]
2. Интеграл \( \cos{x} \)
Интеграл функции \( \cos{x} \) известен и равен:
\[ \int \cos{x} \, dx = \sin{x} + C_2 \]
Суммируем результаты
Теперь мы можем объединить результаты двух интегралов:
\[ \int f(x) \, dx = \int \left( \frac{2}{\sin^2{x}} + \cos{x} \right) dx = -2\cot{x} + \sin{x} + C \]
где \( C = C_1 + C_2 \) — произвольная константа интегрирования.
Ответ
Таким образом, общий вид первообразных для функции \( f(x) = \frac{2}{\sin^2{x}} + \cos{x} \) можно записать как:
\[ \int f(x) \, dx = -2\cot{x} + \sin{x} + C \]
где \( C \) — произвольная константа.