• 締切済み

置換積分が使えない???

こんにちは 数検の完全対策という本で準1級の勉強をしています。 1/sqrt(1+x)の積分についてなのですが、 2*sqrt(1+x)と解答だけ表記されています。 ※区分求積に関する問題の回答一部です。 youtubeの解説を見て、t=sqrt(1+x)と置換すれば上手く計算出来ると 説明されておりました。 しかし私が疑問に思っているのは、以下の置換ではムリなのかというところです。 初見で解こうとしたときに、t=1+xで置換積分を行ってみました。 結果は1/2*sqrt(1+x)と望ましい回答が得られませんでした。 これは置換の取り方の問題なのでしょうか?? すみませんが、宜しくお願い致します。

みんなの回答

  • info222_
  • ベストアンサー率61% (1053/1707)
回答No.3

>t=1+xで置換積分を行ってみました。 >これは置換の取り方の問題なのでしょうか?? 途中計算が書いてないので間違い箇所がわかりませんが、たんなる計算ミスでしょう。 t=1+x (≧0)とおいて置換積分 dt=dx I=∫1/√(1+x) dx =∫1/√t dt =∫t^(-1/2) dt = 2t^(1/2) +C t=x+1を代入してもとの変数 xにもどすと I= 2√(1+x) +C

  • spring135
  • ベストアンサー率44% (1487/3332)
回答No.2

t=sqrt(1+x)とおくと x=t^2-1、dx=2tdt ∫dx/sqrt(1+x)=∫2tdt/t=∫2dt=2t+c=2sqrt(1+x)+c

  • Tacosan
  • ベストアンサー率23% (3656/15482)
回答No.1

あなたがどこかで計算を間違えているだけ.

関連するQ&A

  • 定積分の置換積分の問題について質問です

    ∫[-2~-1]1/(x*sqrt(x^2-1))dx を積分せよ。 という問題です。sqrt()はルートを表します。 x=1/costと置換することはわかったのですが、 積分範囲を変更する際に、 x=-2のときt=2π/3,4π/3 といくつか解が出てきてしまい、 ∫[2π/3~π] ∫[4π/3~π] のどちらの範囲に変更すればよいかわからなくなってしまいました。 回答よろしくお願いいたします。

  • 定積分の置換積分の問題について質問です。

    ∫[-2~-1]1/(x*sqrt(x^2-1))dx を積分せよ。 という問題です。sqrt()はルートを表します。 x=1/costと置換することはわかったのですが、 積分範囲を変更する際に、 x=-2のときt=2π/3,4π/3 といくつか解が出てきてしまい、 ∫[2π/3~π] ∫[4π/3~π] のどちらの範囲に変更すればよいかわからなくなってしまいました。 回答よろしくお願いいたします。

  • 区分積分法の計算

    以下の問題解き方がわかりません。 置換積分で解いてみたら、答えが10になったのですが、 区分積分法では、どのようにといたらよいか思案してます。 わかる方おられましたら、どのように解いたらよいか 解き方を教えていただけないでしょうか? 【問題】 閉区間[1,3]をn等分して得られる分割を考え、 定積分の定義にしたがって(区分求積法を用いて)、次の計算をせよ。  ∫[1→3] (2x+1) dx 【答え】 ※2x+1=tとおく置換積分で解いたら10になったのですが、   区分求積法の計算方法がわかりません。 以上、ご指導のほど、よろしくお願いします。  

  • 置換積分の質問です。

       置換積分の質問です。    π               π   ∫ xsinx/(1+sin^2x)dx=π/2∫ sinx/(1+sin^2x)dx 0               0 を示せ、という問題なのですが解答にx=πーtとおく、と書いてありました   これはどのように考えれば良いのでしょうか?

  • 置換積分による定積分

    お世話になっております。数学3の定積分からの質問です。 教科書の基本的な説明の理解でうろうろしているのですが、その中で些細な疑問があります。 置換積分による不定積分を求める方法と置換積分による定積分を求める方法の考え方です。 これらは基本的には同じことですよね? 教科書では、xをtやらuやらで置換したときに、xとt(u)の対応を考えてから、t(u)のときの下端と上端を積分記号に与えていますが、 例えば、始めは下端と上端を考えないf(x)の不定積分F(x)を置換で求めてから、xの下端上端を考えて定積分の値を求めるのも方法としては間違いでは無いと思うのですが、如何なものでしょうか。 置換積分法による定積分は、煩雑さが解消できるというメリットがあるのかなぁという印象です。 本当に些細な疑問です。ちょこっとコメント下されば幸いです。

  • 積分に関する疑問です

    積分∫(1/sqrt(x^2+1))dx は、log{x+sqrt(x^2+1)}+c ですが、この積分問題は、x+sqrt(x^2+1)=tとおいて置換積分しますね。 こんなことをどうして思いつくんだろう?と疑問に思うのです。 この原始関数 F(x) = log{x+sqrt(x^2+1)} 自体どこから出てくるものなのでしょうか。初めてこの関数を微分してみた人は、どこからこんな式を考え付いて微分してみたのでしょうか?  この log{x+sqrt(x^2+1)} という式は、きっと何か他の問題を解いている途中に出てきてたまたま微分したら、いい結果が出たのではないか、と思っています。  ご存知の方、教えてください。

  • 定積分の置換積分について

    定積分の置換積分について 分からないところがあるのでよろしくお願いします。 下の画像の定積分の問題なのですが、置換積分のところです。 ここでぼくは、 x = 2sinΘ とおいて考えたのですが、これに置換積分の公式を使って解こうとすると、  x = √3 のときの Θ の値は π / 3 か 2π / 3 のどちらを取ればいいのか分かりません・・。 この Θ の値を決定するための条件のようなものが他にあるのでしょうか? それとも、 x = 2sinΘ と置いて置換しようとするのが間違っているのでしょうか・・? できれば、正答とその過程も合わせて教えてほしいです。 よろしくお願いします。

  • 置換積分

    ∫1/(2e^x+1)dxを t=2e^x+1として置換し積分すると log|2e^x/(2e^x+1)|となると思いますが 回答はlog|e^x/(2e^x+1)| 答えを微分すると どちらも被積分関数に戻ると思います 置換の仕方に数学的に 何か重要なミスあるのでしょうか? それ違うならこの方法のダメところ教えてください 多分バカな質問だと思いますが 教えてください

  • 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?

  • 積分区間

    積分区間(0→π)sinx/(2-(cosx^2))を積分する問題です。よろしくお願いいたします。 解答はこれをcosx=tと置換しているのですが、私は、解答を見る前は自分では、sinx=tと置換しました。が、置換するときに置換範囲で困ってしまいました。というのもxが(0→π)のとき、tの積分範囲は0→0になってしまったからです。でも、この場合xが(0→π)のときsinxは0≦sinx≦1と動くので、積分範囲は置換後0→1となるのでしょうか?でもなんだかおかしいような気がします。でもなにがおかしいのかわかりません。 そもそもsinx=tと置換すること自体が間違いなのでしょうか?それとも、sinx=tと置換するのも間違いではないが、その場合は、・・・その場合は範囲はどうなりますか? よろしくお願いいたします。