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■32134 / inTopicNo.1)  三角関数の積分
  
□投稿者/ grin 一般人(1回)-(2008/03/16(Sun) 14:52:51)
    ∫[0→π/2] 1/(1+asinx)dx (0<a<1)
    を解きたいのですが、u=sinx や u=tan(x/2) 等と置いても
    途中で詰まって計算できなくなってしまいました。
    答えは、
    (2/√(1-a^2)) [arctan{(1+a)/√(1-a^2)}-arctan{a/√(1-a^2)}]
    となるようなのですが、どのように計算すればよいのでしょうか?
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■32136 / inTopicNo.2)  Re[1]: 三角関数の積分
□投稿者/ X 軍団(131回)-(2008/03/16(Sun) 17:12:12)
    では
    tan(x/2)=u
    と置いて計算してみますね。
    dx=2dt/(1+u^2)
    sinx=2u/(1+u^2)

    ∴∫[0→π/2]{1/(1+asinx)}dx
    =2∫[0→1]{1/(u^2+2au+1)}du
    =2∫[0→1]{1/{(u+a)^2+1-a^2}}du
    ここで0<a<1ですので1-a^2>0
    従って
    ∫[0→π/2]{1/(1+asinx)}dx
    =2[{1/√(1-a^2)}arctan{(u+a)/√(1-a^2)}][0→1]
    =2{1/√(1-a^2)}[arctan{(a+1)/√(1-a^2)}-arctan{a/√(1-a^2)}]
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■32139 / inTopicNo.3)  Re[2]: 三角関数の積分
□投稿者/ grin 一般人(2回)-(2008/03/16(Sun) 20:06:50)
    2∫[0→1]{1/(u^2+2au+1)}du
    ここまでは計算していましたが、因数分解できないので諦めていました。

    2∫[0→1]{1/{(u+a)^2+1-a^2}}du
    このように変形するとarctanの公式に持っていけたのですね。

    丁寧な解説ありがとうございました。
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