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積分

lim(n→∞)∫(π,-π)(1+x+x^2)|sin(nx)|dx=? っていう問題です。-πからπまでの積分です。 ∫(π,-π)|sin(nx)dx|=4ということまではわかって、部分積分で解こうとしたのですがうまくいかなくて・・・ どなたか教えて下さい! 前の質問に書き込んでいただいた方すいません!パスワードがわからなくなって・・

みんなの回答

  • ryn
  • ベストアンサー率42% (156/364)
回答No.4

偶関数,奇関数あたりに注目すれば 被積分関数が簡単になります.

  • sonetea
  • ベストアンサー率26% (9/34)
回答No.3

すみません。 π/nごとに正負が変化しますね。 f(x) = (1 + x + x^2) sin(nx) とすると、 nが奇数のとき lim(n→∞) { Σ(k=-n, k=(n-1)/2) { -∫(2kπ/n, (2k+1)π/n) f(x)dx +∫((2k+1)π/n, (2k+2)π/n) f(x)dx } } nが偶数のとき lim(n→∞) { Σ(k=-n, k=(n-1)/2) { +∫(2kπ/n, (2k+1)π/n) f(x)dx -∫((2k+1)π/n, (2k+2)π/n) f(x)dx } } これで計算できそうな気がします。 Σの中はkの2次式ですし、不可能ではなさそうなんですが、 あまりにも計算が複雑になるので、別な形に簡略化できたり、 全く別の解法があると思います。 力になれなくてすみません。 解法を思いついたら、また書き込みます。

nonnonbah
質問者

補足

ぜひ、お願いします。僕も偶奇で分けるやり方で何度か試してみたのですがなかなか合わないです。でも、やり方としては間違ってないように思うので、もうちょっと試してみます。

  • sonetea
  • ベストアンサー率26% (9/34)
回答No.2

∫sin(nx)dx = -cos(nx)/n です。 sin'(x) = cos(x), cos'(x) = -sin(x) ですしね。

nonnonbah
質問者

補足

そうなんですけど、絶対値がつくとπ/nごとに符号が変わって、数列の和のように解いてみてもなかなか答えが合わないんです。

  • sonetea
  • ベストアンサー率26% (9/34)
回答No.1

> 部分積分で解こうとしたのですがうまくいかなくて・・・ どううまくいかないのですか? 部分積分を使うのはあってると思います。 この問題の場合、-π~0, 0~πに分けて絶対値を外した方がわかりやすいかもしれません。 部分積分において、 ∫f'(x)g(x)dx = [f(x)dx g(x)] - ∫f(x)g'(x)dx f'(x) = sin(nx) g(x) = 1 + x + x^2 とおけば解けそうな気がします。

nonnonbah
質問者

補足

sin(nx)の不定積分の求め方がわからないんです・・

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