• ベストアンサー

積分計算

以下の積分計算、間違っているのですが、どこで間違っているのかご指摘お願いいたします。 ∫{(sin x)^3・cos x }dx cos x = t とおくと、 -sin x ・ dx = dt よって、与式は ∫-(sin x)^2 ・ t ・ dt = ∫ (t^2 - 1)t・dt = 1/4 (t^4 - 2t^2) = 1/4 (cos x)^2 {(cos x)^2 -2}

  • entap
  • お礼率29% (93/313)

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • notnot
  • ベストアンサー率47% (4848/10261)
回答No.3

No1です。 >しかし、規定解答は >1/4(sin x)^4 +C >であり、私の提示した回答は変形しても((sin x)^4 -1) + C です。 変形すると、 1/4 (cos x)^2 {(cos x)^2 -2} +C1 = 1/4( (sin x)^4 -1)+ C1 = 1/4 (sin x)^4 + C2 になると思いますが。C1 C2(=C1-1/4)は積分定数。 これが違うと思うと言うことは、積分定数の意味が理解できていないのでは?

entap
質問者

お礼

定数項のずれは積分定数で吸収、で合ってますか。 なっとくできました。ありがとうございました。

その他の回答 (2)

  • ferien
  • ベストアンサー率64% (697/1085)
回答No.2

>∫{(sin x)^3・cos x }dx sinx=tと置いた方が、無理がないように思います。 cosxdx=dtより、 ∫{(sin x)^3・cos x }dx =∫t^3dt =(1/4)t^4+C =(1/4)(sinx)^4+C どうでしょうか?

  • notnot
  • ベストアンサー率47% (4848/10261)
回答No.1

合ってると思います。不定積分なので積分定数を足すだけ。

entap
質問者

補足

ありがとうございます。 しかし、規定解答は 1/4(sin x)^4 +C であり、私の提示した回答は変形しても((sin x)^4 -1) + C です。 Cがあるとはいえ、同じ式を変形して違う答えになるのはおかしいと思いますが…

関連するQ&A

  • この不定積分の計算をおしえてください

    1/(2+sin X) の不定積分の計算がわかりません。 t=tan X/2 を使うらしいんですが、どうしても答えが違うのでおしえてください。 まず sin X = 2t/(1+t^2) cos X =(1-t^2)/(1+t^2) であっていますか? だとしたら dX/dt = 2/(1+t) ですよね? しかし dX/dt =2/(1+t^2) になるらしいんです。 どこが違うのかおしえてください。

  • ある積分計算の違和感について質問です。

    ある積分計算の違和感について質問です。 【問題】 関数sin(x)cos(x)を区間[-π,π]で定積分した値を求めよ。 Int_[-π,π]{sin(x)cos(x)}dx 以上の計算について、次の置換積分による計算は数学的に正しいでしょうか? 積分区間が0になってしまうところに違和感がありますが、 正しく導けている??? 数学的に何が起きているのでしょうか? 【解答】 t=sin(x)とおく。 このとき、dt = cos(x)より sin(x)cos(x)dx = t dt また,x : -π → π のとき t : 0 → 0 したがって、 Int_[-π,π]{sin(x)cos(x)}dx =Int_[0,0]{t}dt =0 sin(x)cos(x)が奇関数であることや、2倍各の公式sin(x)cos(x)=sin(2x)/2を利用した方法でも答えは0であることはあってるのですが…。 よろしくお願いします。

  • 三角関数の積分計算ですが…

    ∫sin^2(x)dx の積分計算をしたいのですが、半角(2倍角)の公式を使わずに、という制限つきでした。 t=tan(x) とおいて、sin^2(x)=t^2/(1+t^2) dx=dt/(1+t^2) という形にして解こうと思ったのですが、∫(t^2/(1+t^2)^2)dt となってっしまい解けませんでした。他にも sin^2(x)を(√1-cos^2(x))*sin(x) として、cos(x)で置換積分を試みましたが、 √(1-t^2)がでてくるため無理でした。どうすればうまくいきますか? ちなみに必要かどうかはわかりませんが、積分区間は 0→2π でした。

  • 積分の計算

    ∫1/√(x^2+1)dxをもとめよ。 x=tanθとおくと、dx=dθ/cos^2θ 与式=∫(dθ/cosθ)=∫cosθ/(1-sin^2θ)dθ sinθ=tとおくと、cosθdθ=dtより、 与式=∫dt/(1-t^2) =1/2((1/1-t)+(1/1+t))dt =1/2(-logI1-tI+logI1+tI)+C(絶対値) =1/2log{(1+t)/(1-t)}+C =1/2log{(1+sinθ)/(1-sinθ)}+C =1/2log{(1+sinθ)^2/cos^2θ}+C =log(1+sinθ/cosθ)+C とやって、tanθ=xを使って復元できなくなりました。 助けてください

  • 積分計算

    積分の計算をしたのですが 解答と違うのでどこが違うか指摘をお願いします 問題 ∫dx/√((x-1)^2-1)  (範囲は2から4)・・(1) 解答では (1)=log|x-1+√(x(x-2))| となるので log|x-1+√(x(x-2))|=log(3+2√2) そして自分の回答 x-1=1/costとおいて tの範囲が0からα(ただしcosα=1/3 sinα=2√2/3) dx=(tant/cost)dt (x-1)^2-1=(1/cos^2t)-1=tan^2t よって ∫(1/tant)(tant/cost)dt=∫(1/cost)dt=∫(cost/(1-sin^2t))dt ここで sint=uとして uの範囲が0から2√2/3 du=costdt ∫(1/1-u^2)du=1/2∫(1/1+u^2)+(1/1-u^2)du =1/2log(1+u)(1-u) =1/2log1/9 となってしまします よろしくお願いします

  • 不定積分の計算について

    不定積分の式で置換不定積分法で解いてますが、 下記は参考書にのっていたものです。 計算をみていくと、どうしてもわからない場所が出てきました。 計算式の最後から2番目より分かりません。教えてください宜しくお願いします。 ∫x(5x-2)^3 dx t=5x-2 とおくと dt=5dx すなわちdx=(1/5)dtとなる。 またx=(t+2)/5 = ∫(t+2)/5 ・t^3 ・ (1/5)dt =1/25 ∫(t^4 + 2t^3 )dt =1/25(1/5t^5 + 2・1/4t^4)+C =1/25(1/5 (5x-2)^5 + 1/2(5x-2)^4 ) + C =1/250 (5x-2)^4 {2{5x-2}+5) + C ← ここから分かりません =1/250(5x-2)^4 (10x+1) + C     ←

  • 積分

    こんばんは。 ∫sin h^-1 x dx (hyperboric sine)  の積分なのですが、とりあえず解いてみましたが自身がありません。間違えている箇所ありますでしょうか? まづ部分積分で ∫(x)'sin h^-1 x dx = x (sin h^-1 x) - ∫x/√(1+x^2) dx ここで ∫x/√(1+x^2) dx は x=sin t とおいて dx = cos t dt ∫sin t dx となり =-cos(sin^-1 x) よって ∫sin h^-1 x dx = x (sin h^-1 x) + cos(sin^-1 x) どうでしょうか?

  • ∫cos(x)sin(x)dx を置換積分したいんですが

    ∫cos(x)sin(x)dx を置換積分したいんですが どうも答えが一致しません。 t=sin(x) dt/dx = cos(x) ∴dt=cos(x)dx ∫cos(x)sin(x)dx =∫t dt =(1/2)t^2 =(1/2)sin(x)^2 + C 答えは -(1/2) cos(x)^2 + C となるはずなんです。 どこで間違ったのでしょうか?

  • 不定積分

    毎度すみません。参考書の積分の問題を解いているのですが、答えが不確かなもので質問させて頂きます。 ・∫tan^2x dx t = tanx と置くと 与式 = ∫(tan^2x) { 2sinx/(cos^3x)} dt/dx = 1/cos^2x , dx = cos^2x dt 与式 = ∫(tan^2x) { 2sinx/(cos^3x)} X cos^2x dt = ∫(tan^2x) 2tanx dt = 2∫t^3 dt = 2 X t^4/4 = tan^4x /2 ・∫1/(x^2 + 2x + 5) dx =∫1/(x^2 + 2x + 5) X (2x + 2) dx dt/dx = 2x + 2 dx = 1/(2x + 2) dt 与式 =∫1/(x^2 + 2x + 5) X (2x + 2) X 1/(2x + 2) dt =log|x^2 + 2x + 5| 一応自分で解いてみたのですが、誤った記述がありましたらご指摘頂けると有難いです。また、答えを導く際、他に簡単な方法等ありましたら、教えて頂けたら嬉しいです。

  • 積分の問題です。先ほども質問させてもらいましたが、

    積分の問題です。先ほども質問させてもらいましたが、 自分なりに解いた答えと、皆さんの答えが違っていました。 どこが違うのか、考え方が違うのか教えてください。 ※パソコンでの書き方が慣れていないため、かっこの付け方や  途中式で見ずらいものがあると思います。お許しください。 次の定積分を求めよ。  (1)∫(0~π/2)sin^2xcos^3xdx    =∫(0~π/2)sin^2(1-sin^2)cosxdx    =∫(0~π/2)(sin^2-sin^4)cosxdx    =∫(0~π/2)sin^2(cosx)-sin^4(cosx)dx    =[(1/3)sin^3x-(1/5)sin^5x](0~π/2)    =(1/3-1/5)-0    =2/15  (2)∫(0~1)xtan^-1xdx    t=tan^-1xとおくとx:0→1のときt:0→π/4     x=tant dx=1/(cos^2t)dt     ∫(0~1)xtan^-1xdx     =∫(0~π/4)tant/cos^2tdt     =∫(0~π/4)(sint/cost)(1/cos^2t)dt     =∫(0~π/4)sint/cos^3tdt     =∫(0~π/4)(cos^-3t)(sint)dt     =[(1/2)cos^-2(t)](0~π/4)     =(1/2)(1/(1/√2)^2)-(1/2)(1/(1^2)     =1-(1/2)=1/2 と解きました。長くなりましたが、よろしくお願いします。