• ベストアンサー

数III 定積分教えてください

info22_の回答

  • info22_
  • ベストアンサー率67% (2650/3922)
回答No.3

前の質問で回答した者です。 http://okwave.jp/qa/q7391265.html の問題(6)の回答A#3から抜き出した質問に対する補足質問のようですね。 すでに同上の回答A#4に回答してありますのでそちらをご覧下さい。 その上で、同上回答A#3をご覧下さい。 他の質問の回答の一部を抜き出したなら、その回答のある質問を引用するようにした方が良いでしょう。 前の質問での回答済みですが再掲すると >I=∫[π/6→π/3]{(sinx+cosx)/(sinx cosx)}dx  >(sin(x)+cos(x))/(sin(x) cos(x)) =1/cos(x) + 1/sin(x) >=cos(x)/{1-sin^2(x)} +sin(x)/{1-cos^2(x)} ={sin(x)}'*[1/{(1-sin(x))(1+sin(x))}]-{cos(x)}'*[1/{(1-cos(x))(1+cos(x))}] ={sin(x)}'*(1/2)[1/{1-sin(x)} +1/{1+sin(x)}]-{cos(x)}'*(1/2)[1/{1-cos(x)} +1/{1+cos(x)}] と変形できるので(以降前の質問A#3で回答済みからのコピペです) I=∫[π/6→π/3] dx/cos(x) +∫(π/6~π/3] dx/sin(x)  =I1+I2 とおくと 合成関数の積分公式をI1,I2にそれぞれ適用して積分を計算します。 前半の I1=(1/2)∫[π/6→π/3](sin(x))'*{1/(1-sin(x))+1/(1+sin(x))}dx は f(x)=1/(1-x) +1/(1+x),F(x)=-log|1-x|+log|1+x|,g(x)=sin(x),g'(x)=(sin(x))'とおく。すると I1=(1/2)[-log|1-sin(x)|+log|1+sin(x)|][π/6→π/3] =(1/2)[log(1/2)-log{1-(√3/2)}] =(1/2)log(2-√3) 後半の I2=-(1/2)∫[π/6→π/3](cos(x))'*{1/(1-cos(x))+1/(1+cos(x))}dx は f(x)=1/(1-x) +1/(1+x),F(x)=-log|1-x|+log|1+x|,g(x)=cos(x),g'(x)=(cos(x))'とおく。すると I2=-(1/2)[-log|1-cos(x)|+log|1+cos(x)|][π/6→π/3] =(1/2)[log{1-cos(x)}-log{1+cos(x)}][π/6→π/3] =(1/2)[log(1/2)-log{1-(√3/2)}-log(3/2)+log{1+(√3/2)}] =(1/2){-log(2-√3)-log3+log(2+√3)} =(1/2)[log{(2+√3)/(2-√3)}-log3] =log(2+√3)-(1/2)log3 従って I=I1+I2 =(1/2)log(2-√3)+log(2+√3)-(1/2)log3 =-(1/2)log(2+√3)+log(2+√3)-(1/2)log3 =(1/2)log(2+√3)-(1/2)log3 (以上の対数は底がeの自然対数です。)

関連するQ&A

  • 数III 定積分教えてください

    (1)∫(0~1/2) √(1-4x^2)dx (2)∫(0~2) dx/(9-x^2) (3)∫(3~4) dx/(x^2-2x) (4)∫(0~1) (4+x)/√(4-x^2)dx (5)∫(0~π/3 ) {tanx/(1+cosx)}dx (6)∫(π /6~π/3 ) {(sinx+cosx)/(sinx cosx)}dx 式変形を教えてください。 詳しいとありがたいです。

  • 数III 定積分教えてください

    (1)∫(0~1) dx/(e^x +2) (2)∫(0~1) x3^x dx (3)∫(0~π /2) xsinx^3 dx (4)∫(0~1) log{√(x^2+1)-x}dx (5)∫(1~e) {logx/√x}dx (6)∫(0~1) [e^x/{e^x + e^(-x)}] dx (7)∫(0~π ) e^x * sinx * cosx dx (8)∫(π ~ーπ ) x * cosx^3 dx 式変形を教えてください。 詳しいとありがたいです。

  • 数III 定積分教えてください

    (1)∫(0~1) dx/(e^x +2) (2)∫(0~1) x3^x dx (3)∫(0~π /2) xsinx^3 dx (4)∫(0~1) log{√(x^2+1)-x}dx (5)∫(1~e) {logx/√x}dx (6)∫(0~1) [e^x/{e^x + e^(-x)}] dx (7)∫(0~π ) e^x * sinx * cosx dx (8)∫(π ~ーπ ) x * cosx^3 dx どの方法を使い、どのように式変形をするのかを教えて下さい。(積分範囲を代入する手前の式変形) 詳しい解説だとありがたいです。

  • 積分問題

    A=∫[0→π/2](sin^3x)/(sinx+cosx)dx B=∫[0→π/2](cos^3x)/(sinx+cosx)dx (1)A+Bを計算せよ。 (2)AとBが等しいことを示せ。 (3)Aの値を求めよ。 (1)A+B=∫[0→π/2]{(sin^3x)+(cos^3x)}/(sinx+cosx)dx =∫[0→π/2](1+sinx+cosx)/(sinx+cosx)dx =∫[0→π/2][{1/(sinx+cosx)}+1]dx =∫[0→π/2][{1/√2sin(x+π/4)}+1]dx =[0→π/2][1/{√2log tan(x/2-π/8)}+1]dx =1/{√2log tan(π/8)} + π/2 - 1/{√2log tan(-π/8)} =(2/√2)log tan(π/8) + π/2 になったのですがこのような方法でよろしいのでしょうか? (2)に関しては、どのようにして行ってよいのかわかりません。 (3)もどうようにわかりません。 教えて頂けないでしょうか? よろしくお願い致します。

  • 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。

  • 数III 積分

    (1) ∫(sinx)^4dx (2) ∫dx/sin3x (3) ∫dx/(cosx)^3 途中式を含めて教えてください。

  • どうしてもこの定積分の求め方がわかりません

    ∫[0~π/2]|sinx-2cosx|dx の定積分の求め方を教えてほしいです。 いろいろやってみたんですが、どうしてもうまくいきませんでした。 よろしくお願いします。

  • 積分同士の等式の証明です。

    積分同士の等式の証明です。 ∫[0 π/2]sin^3x/(sinx+cosx)dx=∫[0 π/2]cos^3x/(sinx+cosx)dxの証明です。 解けましたが、無駄に長大になっている気がします。 スマートな方法を教えてください。 ∫[0 π/2]sin^3x/(sinx+cosx)dx-∫[0 π/2]cos^3x/(sinx+cosx)dx=0 a=sinx b=cosx (a^3-b^3)/(a+b)の分母をなんとかします。 {(a+b)^2(a-b)-ab(a-b)}/(a+b) ={(a+b)^2(a-b)(1-ab)}/(a+b) =(a+b)(a-b)(1-ab) =(a^2-b^2)(1-ab) =a^2-b^2-a^3b+ab^3 何とか微分できそうです。 ∫[0 π/2]sin^2x dx-∫[0 π/2]cos^2x dx-∫[0 π/2]sin^3x*cosx dx-∫[0 π/2]sinx*cos^3x dx = (π/4)-(π/4)-(1/4)+(1/4)=0∴等式である。 たぶん解けていると思いますが、もっと良いやり方を教えてください。 宜しくお願いします。

  • 導関数の微分について

    y= cos(3x+2) dy/dx = (dy/du) (du/dx)より     = -sin(3x+2) ・3 = -3sin(3x+2) と計算してここまではいいのですが y= 1/sinx 答えは -cosx/sin^2x となっていましたがなぜでしょう y = sinx^-1として dy/dx = (dy/du)(du/dx) = (cosx^-1) (-sinx^-2) =-1/(cosx・sin^2x) ではどうしていけないのでしょうか。

  • 最大値と最小値の求めかた

    0≦x≦πにおいて、関数f(x)=sin2x+a(sinx+cosx)の最大値、最小値を求める問題です。 aは正の定数とします。 f'(x)=2cos2x+a(cosx-sinx) =2(cos^2x -sin^2x)+a(cosx-sinx) =2(cos-sinx)(cosx+sinx)+a(cosx-sinx) =(cosx-sinx)(2cosx+2sinx+a) までは分かりました。 sinx+cosx=√2sin(x+45) sinx-cosx=√2sin(x-45) ですが、 ・cosx-sinxはどのように考えればいいのですか? (2cosx+2sinx+a) は(2√2sin(x+1/4π)+a)と表すことはできましたが cosx-sinxがわかりません。 この後どのように考えればいいのでしょうか?