• 締切済み

積分についての質問です

http://www.math.kyushu-u.ac.jp/~hara/lectures/06/zoku15-060511.pdf 区別のために添え字を{}で囲ませて貰います。 上記に書かれている、式1.7.5について伺いたいのですが、x{n}で積分しているのに積分される項がdx{n}の外に書かれているのは何故なのでしょうか? また、何故、dx{n}での積分について考えるとき、V{n-1}に、√((r^2)-x{n}^2)を掛けた値を積分することになるのでしょうか? どなたかよろしくお願いします。

みんなの回答

  • arrysthmia
  • ベストアンサー率38% (442/1154)
回答No.2

これは、釣りなんでしょうか? その質問を本気でしているとすれば、 リンク先の文書を読みこなすのは困難かと思います。 V{n-1}(√(r^2-x{n}^2))が dx{n} より右に書いてあるのは、 大学以降では、∫ の後に積分すべき「微分」を書くからです。 微分と微分係数は、違うものです。 ∫dF を求めようとして、dF/dx = f である場合、 ∫dF = ∫ f dx と書いても、∫dF = ∫ dx f と書いても同じことです。 F の微分 dF が、f と dx の積であるというだけです。 被積分関数(=導関数=微分係数)を ∫ と dx の二つの記号で挟む という考え方は、高校数学に独特のものです。 V{n-1}(√(r^2-x{n}^2))は、半径 a の m 次元球の体積 V{m}(a) に m = n-1, a = √(r^2-x{n}^2) を代入したもので、 V{n-1} に √(r^2-x{n}^2) を掛けた値ではありません。 右辺の V{n}(r)と見比べればわかるでしょう。

coronalith
質問者

お礼

なるほど^^; V{n-1}(a)に代入した値で、この括弧は変数の意味で使ってたんですね^^; あと、「今は非積分関数が球対称だから,角度成分は積分できてしまって,結局∫[0→∞]((r^(n-1))c{n}e^(-r^2))dr の形になるはずだ」との記述があるのですが、なぜこのような形に変換できてしまうのでしょうか?

coronalith
質問者

補足

すみません^^; お礼に書いていた質問については自己解決してしまいました。 ただ、c{n}=na{n}となる理由が分かりません。 これは何故なのでしょうか?

  • sanori
  • ベストアンサー率48% (5664/11798)
回答No.1

こんばんは。 「外側」ではなく、「右側」です。(笑) このように、∫の中身を順不同で書く人は、時々います。 単に、dxn と、その右側の数式を「掛け算」したものを積分するということです。

coronalith
質問者

お礼

解答有り難うございます。 なるほど、そういう風に書く人もいるってことなんですね。

関連するQ&A

  • 積分について教えてください。

    http://www.math.kyushu-u.ac.jp/~hara/lectures/06/zoku15-060511.pdf ここの一番上にある、発展問題2の1.5.17の式を出すという問題についてなのですが、第2項までは出せるのですが、最後の項で、文章に二重積分の順序を入れ替えてとあるので、順序を入れ替えればいいのかと思い考えてみましたが、1.5.17の第3項のように変形が出来ません。 ∫[a→x]∫[a→t]f''(s)dsdtまでは一応出ましたが、これを入れ替えたところで、∫[a→t]∫[a→x]f''(s)dtdsとなるだけで、(x-s)とかが出てくる気配がないのです・・・。 どなたかよろしくお願いします。

  • 式の導出についての質問

    http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3773949.htmlに投稿していた問題なんですが、すれが沈んでしまい、解答が無くなってしまったので、再度質問させていただきます。 表記の都合上、添え字を{}で囲ませて貰います。 http://www.math.kyushu-u.ac.jp/~hara/lectures/06/zoku15-060511.pdf​ に書かれている、1.7.7の導出で、c{n}=na{n}となっているのですが、これは何故なのでしょうか? c{n}は、半径1のn次元球の表面積と書かれているのですが、c{n}は、n-1次元球の表面積のような気がするので、c{n}=a{n-1}となるような気がするのですが、どうなんでしょうか?

  • 広義積分の定義に関する問題です。

    大学で出された練習問題なのですが、わからずに困っています。 (1)広義積分の定義に従って∫1/x dx = ∞ であることを示せ。  (積分範囲は1から∞) (2) ∫1/x dx = ∞ であることを用いて Σ1/n = ∞ を示せ。  (Σの添え字は∞,n=1) (3) Σ1/n = ∞ であることを用いて ∫1/x dx = ∞ を示せ。 (1)はlimをとればよいのだろうと検討はつくのですが、(2),(3)はどのように解けば良いのか手がかりすらわかりません。 ご教授よろしくお願いします。

  • 積分の不等式で質問です。

    積分の不等式で質問です。 (n+1)|∫0~1 X^n COSπX dx| ≦(n+1)∫0~1| X^n COSπX| dx この不等式は、なぜ成り立つのですか?

  • 広義積分(大学範囲?)です

    積分の問題です。 (1)積分 ∫(0,∞) n/(n^2・x^2+1)・dx の値を求めなさい。n>0 (2)∀δ>0に対して lim(n→∞)∫(δ,∞) n/(n^2・x^2+1)・dx=0 が成立することを示しなさい。 (3)極限 lim(n→∞)∫(0,∞) n・cosx/(n^2・x^2+1)・dx の値を求めなさい。 (1) (2)は簡単に解けるのですが(3)ができません。 はさみうちの定理を使おうと思ったのですが負が邪魔で答えがでません。わかる方回答お願いします!!

  • 果たしてこの積分が解けるのか?

    今しばらく考えているのですが、この積分が解けないのですが、解けるのでしょうか?教えてください。 これはアーラン分布の積分で分布関数を求める式なんですが。kの値が2の時は解けそうなんですが、、、。 {(1-X<n>)/X<n+1>}=Aとおきます。       <>内は添え字です。 ^は乗です。 ×(かける)は*に統一しました。 まず 関数 G(x)={((4*k)^k)*(x^(k-1))*(e^(-4*k*x))}/(k-1)! F(x)={((2*k)^k)*(x^(k-1))*(e^(-2*k*x))}/(k-1)! とします。 そのときの ∫[0~y]∫[0~∞]{F(A*v)G(v)}dv*dX<n+1> を解きたいです。(この上の式は{}の中をvとXn+1で積分することになります。) ∫の後の[ ]は範囲です。 k=2の時も値がうまくでないので、もしよろしかったらk=2のときの値も知りたいです。 もちろん任意のkについての場合の式が出るに越したことはありませんが、、、。 よろしくお願いします。

  • 積分についての質問です。

    ∫(範囲:0~∞)(x^n*e^(-x)dx (nは自然数) この積分についての解き方を教えてください。

  • 積分

    非負整数n=0,1,2...に対しI_n = ∫[0→∞] (x^n) * (e^(-x^2)) dxとおく。このとき (1)I_1を求めよ (2)(I_0)^2を計算し、I_0を求めよ とあり、(1)すら解けなくて困っています。 I_1 = ∫[0→∞] x * (e^(-x^2))dx なので部分積分しようと思い u' = e^(-x^2), v = x とおいてみました。 v' = 1はすぐに分かりますが、 u = ∫e^(-x^2)dx が分かりません。というよりも、uがすぐにとけるのならばわざわざ (2)でI_0(=∫[0→∞]e^(-x^2)dx)を(I_0)^2を利用して解く必要もないので 方向性自体間違っているような気もします。 どうやって解けばいいのでしょうか。 よろしくお願いします。

  • ルベーグ積分の収束について

    以下の定理について質問があります。 X∈Rとする。 可積分関数の列{f_n(x)}(n≧1)が Σ(n=1~+∞)∫(積分区間はX)|f_n(x)|dx<∞ をみたせば Σ(n=1~+∞)|f_n(x)|も可積分で Σ(n=1~+∞)∫(積分区間はX)|f_n(x)|dx=∫(積分区間はX)Σ(n=1~+∞)|f_n(x)|dx 以上の定理について、何故n≧1なのでしょうか? Σ(n=-∞~+∞)∫(積分区間はX)|f_n(x)|dx<∞ の場合は成り立たないのですか? どなたか詳しい解説をよろしくお願い致します・・・。

  • 広義積分の問題を教えてください。

    fとgを区間I=(0,∞)で定義された連続非負関数で、この区間で広義積分可能であるとします。 さらに、 f(x)→0 (x→0) xg(x)→0 (x→∞) を満たしているとき、 lim[n→∞] n∫f(x)g(nx)dx = 0 (積分区間はI) が成り立つことを示したいです。 以下のように積分区間を0から1,1から∞にわけて、 それぞれ評価しようとしましたがうまくいきません。 具体的には、 J=n∫f(x)g(nx)dx とおいて、 J= n∫f(x)g(nx)dx + n∫f(x)g(nx)dx (最初の項を(1) 2つめの項を(2)として) (1)の積分区間は0~1 (2)の積分区間は1~∞ (1)において、g(nx)が非負なので、平均値の定理から、 (1)=nf(Cn)∫g(nx)dx となるような、nに依存する値 Cn∈[0,1]が存在。 nx=tと置換すれば、 (1)=f(Cn)∫g(t)dt    (積分区間は0からnに変化) というキレイな形になり、 ∫g(t)dt  は、gが広義積分可能なことから、有限値に収束。 このままf(Cn)が0に収束してくれれば良いんですが、 Cnは [0,1]上 特に性質なくいろんなところをとりえます。 だから、Cnが単調減少して、仮定の条件をつかって クリア!みたいなことにはならないのです。 根本的に方針が違うのだと思うのですが、 どなたかヒントでもいいので教えてください。