- ベストアンサー
積分 問題
- みんなの回答 (2)
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
x=tan(t)と置換してみてください。 dx=dt/cos^2(t)=(1+tan^2(t))dt=(1+x^2)dt dx/(1+x^2)=dtなので ∫dx/(x^2+1)=∫dt=t+C=arctan(x)+C
その他の回答 (1)
- OKXavier
- ベストアンサー率53% (135/254)
ヒントです. x=tanθ と置換して,1+x^2=1+(tanθ)^2=(secθ)^2 また,dx=(secθ)^2dθ
お礼
ご回答ありがとうございます。解くことが出来ました。
関連するQ&A
- 積分 証明 問題
積分 証明 問題 ∫[0~π](x・sinx)dxを求めよ。 I=∫[0~π](x・sinx)dxとおく。 x=π-tとおくと、dx/dt=-1、積分範囲はπ~0 I=∫[π~0](π-t)・sin(π-t)(-dt) =∫[0~π](π-t)・sin(π-t)dt =∫[0~π](π-t)・(sint)dt 2I=∫[0~π](x・sinx)dx+∫[0~π](π-x)・(sinx)dt =∫[0~π]πsinxdx =2π I=π 一点分からない点があります。 ∫[0~π](π-t)・(sint)dt=∫[0~π](π-x)・(sinx)dt について。単純にtをxに置き換えただけだと思いますが、 x=π-tと置換しているのに、t=xと同じ変数を使って再度 置換して良いのでしょうか? 以上、ご回答よろしくお願い致します。
- ベストアンサー
- 数学・算数
- 数III 定積分の問題
以下の定積分の問題が上手く問けません。 ∫{0→π/2}√(1+sinx)dx というものなのですが、 1+sinx=tとおいて置換積分をすると dx=dt/cosx となって、tとxが一緒に出てきてしまいってどうしたら良いか分からず、sinx=tとおいても同じような結果になってしまいました。 π/2-x=tとおいてもsinがcosに入れ替わっただけになってしまい、煮詰まってしまいました。 ヒントや考え方の指針でも良いので教えて頂けると嬉しいです。
- ベストアンサー
- 数学・算数
- 不定積分。
置換積分で次の問題をとくには? 「不定積分:∫1/(√(1+x^2))」 を解け」 という 問題なのですが、x=tanθで置換をして もできるらしいのですが(参考書には計算が面倒だができる) どうしても最後まで落とすことができません。 ちなみに参考書では√(x^2+1)+x=tで置換をやっていて、 計算は,√(x^2+1)+x=tとおくと[{x/√(x^2+1)}+1]dx=dt よって{1/√(x^2+1)}dx=(1/t)dt したがって∫1/(√(x^2+1))dx=∫(1/t)dt=logt+C=log{√(x^2+1)+x}+C という結果になっています。 しかし、x=tanθの置換をしたやりかたでは、 どのように計算をしていくのかが分りません。 どなたか、計算手順または解答を教えてください。 よろしくおねがいします。
- ベストアンサー
- 数学・算数
- 自分の置換積分の間違いを教えて下さい
置換積分で遊んでいる内に、置換積分で積分した時と通常の方法で積分した時に答えが異なるケースがありました。 こんな事はありえないと思うので、自分の考えが間違っていると思うのですが、どこが間違っているのか分かりません。 済みませんが、皆さんのお知恵をお貸しください。 問題のケースはx^4です(置換積分する必要性は全くありませんが、思考実験として)。 ・通常の積分 ∫(x^4)dx=(1/5)*(x^5)+C ・置換積分の場合 t=x^2とする。 dt/dx=2x dx=(1/2x)dt ∫(x^4)dx =∫t^2*(1/2x)dt =(1/3)t^3*(1/2x)+C =(x^2)^3/6x+C =(1/6)*x^5+C 係数が、通常の積分の場合は1/5に、置換積分の場合は1/6になってしまいました。 どこが間違っているのでしょうか?
- ベストアンサー
- 数学・算数
- 積分の問題で質問です。
不定積分∫dx/(x^4+4)を求めよ、という問題です。 部分分数分解して、 ∫{(-x/8+1/4)/(x^2-2x+2)+(x/8+1/4)/(x^2+2x+2)}dx の形に変形したのですが、とりあえず(-x/8+1/4)/(x^2-2x+2)だけ見て、 (-x/8)/(x^2-2x+2) + (1/4)/(x^2-2x+2) と分解して、片方ずつ積分しました。ここで、 ∫(-x/8)/(x^2-2x+2)dx (x^2=tと置く置換積分を利用しました) =-1/16∫dt/(t-2√t+2) =-1/16∫dt/{(√t-1)^2+1} =(-1/16)*arctan(√t-1) =(-1/16)*arctan(x-1) ∫(1/4)/(x^2-2x+2)dx =1/4∫dx/{(x-1)^2+1} =(1/4)*arctan(x-1) となりました。(x/8+1/4)/(x^2+2x+2)の積分も同様に解きました。 この解き方だと答えにlogは出てきませんが、解答を見るとlogが入ったものとなっていました。一応、別の方法でその解答の形までたどり着けたのですが、上で説明したやり方が間違っているとは思えません。この解法は合っていますか?それとも間違っているのでしょうか。 どなたか教えてください。
- ベストアンサー
- 数学・算数
お礼
いつもご回答ありがとうございます。 ∫dx/(x^2+1)=∫dt=t+C=arctan(x)+Cと解けました。 お手数をお掛け致しました。