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積分
∫[α→β] dx/ルート{(β-x)(x-α)} (α<β) が与えられています。 t=ルート{(x-α)}/ルート{(β-x)} とおくと思うのですが、tの変形の仕方が分かりません。 おねがいします。 また、おき方が間違っているならば、訂正をおねがいします。
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- grothendieck
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t=√(x^2+4)など、√の中に2乗が含まれる式を置換したとき、 ルートを外すとt^2=x^2+4などとなりますが、これをdx ⇒dtに変えるとき 2x dx= 2t dtになる理由が分かりません。 このように変形できる理由を教えてください。 ちなみに、 二乗式が含まれない、t=√(4x+3)などが dx⇒dtに変えるときは、x=(t^2-3)/4から、合成関数の微分よりdx = {(t^2-3)/4}' dtとなり dx = t/2 dtになるのは分かります。
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∫[0~π/4]x/(sin2x+2(cosx)^2) dx =∫[0~π/4]x/(sin2x+cos2x+1) dx = (1/2)∫[0~π/4]x/(sin2x+cos2x+1) dx +(1/2)∫[0~π/4]x/(sin2x+cos2x+1) dx = (1/2)∫[0~π/4]x/(sin2x+cos2x+1) dx …………(1) +(1/2)∫[π/4~0](π/4-t)/(sin(π/2-2t)+cos(π/2-2t)+1) (-dt) (t=π/4-xとおいた) = (1/2)∫[0~π/4]x/(sin2x+cos2x+1) dx +(1/2)∫[0~π/4](π/4-x)/(sin2x+cos2x+1) dx …………(2) = (π/8)∫[0~π/4]1/(sin2x+cos2x+1) dx … (※) = (π/8)[log(tanx+1)/2][0~π/4] = πlog2/16 (1) から (2) の変形について教えてください。 t = π/4 - x とおけば x = π/4-t x = 0 → t = π/4, x = π/4 → t = 0. dt = -dx なので (1/2)∫[0~π/4]x/(sin2x+cos2x+1) dx = -(1/2)∫[π/4~0](π/4-t)/(sin(π/2-2t)+cos(π/2-2t)+1) dt = (1/2)∫[0~π/4](π/4-t)/(sin(π/2-2t)+cos(π/2-2t)+1) dt まではわかるのですが、これを x に戻すのであれば -(1/2)∫[0~π/4]x/(sin2x+cos2x+1) dx になるのではないですか。 なぜ (1/2)∫[0~π/4](π/4-x)/(sin2x+cos2x+1) dx と変形できるのでしょうか。
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1/√(a^2-x^2) の積分に帰着させるのですか。 納得しました。 回答どうもありがとうございました。 (積分はArcsinを使いました。)