これは俗に言う微分系の接触というもので
∫ {𝑓(𝑥)}ᵅ𝑓'(𝑥) 𝑑𝑥= {𝑓(𝑥)}ᵅ⁺¹/(α+1) +𝐶
というとのがあります
鉛筆で引いたところの式の前後関係は
sinθ=-(cosθ)'
を使っているだけです
ではなぜこのように式変形するのかと言うと
この演算を逆から考えたときにcos³θを微分するときはcos³θを合成関数と見て
𝑡=cosθ と置換して微分しますよね
そのとき
(cos³θ)'=(𝑡³)'·(cosθ)'
と表せますから
そのように式が変形できるわけです