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■33238 / inTopicNo.1)  ルートの積分の仕方
  
□投稿者/ MIKA rin 一般人(1回)-(2008/05/23(Fri) 23:52:28)
    みなさん、助けてください。

    ∫(1-x)/√(9-4X^2)dx の解き方を教えて下さい。

    よろしく御願い致します。
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■33239 / inTopicNo.2)  Re[1]: ルートの積分の仕方
□投稿者/ miyup 大御所(475回)-(2008/05/24(Sat) 00:18:37)
    No33238に返信(MIKA rinさんの記事)
    > ∫(1-x)/√(9-4x^2)dx の解き方を教えて下さい。

    x=3/2・sinθとおいてみましょう。
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■33240 / inTopicNo.3)  Re[1]: ルートの積分の仕方
□投稿者/ MIKA rin 一般人(2回)-(2008/05/24(Sat) 01:13:23)
    No33238に返信(MIKA rinさんの記事)
    > みなさん、助けてください。
    >
    > ∫(1-x)/√(9-4X^2)dx の解き方を教えて下さい。
    >
    > よろしく御願い致します。

    miyup 大御所さん、ヒントありがとうございます。

    x=3/2・sinθと置くと、
    dx=3/2・cosθ・dθで、sin^2θ+cos^2θ=1を途中利用し、

    ∫(1-x)/√(9-4X^2)dx に代入すると、
    最終的に、1/2・θ+3/4・cosθ+Cとなりました。
    これからの展開が分かりません。

    答えは、√(9-4X^2)/4+2/3arctan(2x/3)+Cだそうです。
    教えていただけないでしょうか?


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■33242 / inTopicNo.4)  Re[2]: ルートの積分の仕方
□投稿者/ WIZ 一般人(7回)-(2008/05/24(Sat) 08:24:07)
    横から失礼します。

    > 最終的に、1/2・θ+3/4・cosθ+Cとなりました。
    > これからの展開が分かりません。

    I = ∫(1-x)/√(9-4x^2)dx において、x = 3/2*sin(θ)とおきます。

    √(1-(sin(θ))^2) = cos(θ)と仮定してしまえば、
    MIKA rinさんの計算の通り、I = θ/2+3/4*cos(θ)+Cとなります。

    ここで、
    θ = arcsin(2x/3)
    cos(θ) = √(1-(sin(θ))^2) = √(1-(2x/3)^2)
    = √(1-4x^2/9) = √(9-4x^2)/3

    よって
    I = 1/2*arcsin(2x/3)+3/4*1/3*√(9-4x^2)+C
    = 1/2*arcsin(2x/3)+1/4*√(9-4x^2)+C


    > 答えは、√(9-4X^2)/4+2/3arctan(2x/3)+Cだそうです。

    J = √(9-4X^2)/4+2/3arctan(2x/3)+Cとおくと、

    dJ/dx = 1/4*1/2*(9-4X^2)^(-1/2)*(-8x)+2/3*1/(1+(2x/3)^2)*2/3
    = (9-4X^2)^(-1/2)*(-x)+4/9*1/(1+4x^2/9)
    = -x/√(9-4X^2)+4/(9+4x^2)

    この先変形を続けても
    dJ/dx = (1-x)/√(9-4x^2)とはならない気がします。

    またsin(θ) = 2x/3, cos(θ) = √(9-4x^2)/3ですから、
    tan(θ) = {2x/3}/{√(9-4x^2)/3} = 2x/√(9-4x^2)
    よって
    1/2*arcsin(2x/3) = 2/3*arctan(2x/3)ともならない気がします。

    問題集に解答のみ書かれていて、解法が書かれていないのなら仕方ないですが、
    友人または先生がその答えだと言っているのなら、その人に解き方を
    聞いてみたり、自分の計算との違いを確認してもらうのが一番早いと思います。
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■33244 / inTopicNo.5)  Re[3]: ルートの積分の仕方
□投稿者/ MIKA rin 一般人(3回)-(2008/05/24(Sat) 09:39:33)
    No33242に返信(WIZさんの記事)
    > 横から失礼します。
    >
    >>最終的に、1/2・θ+3/4・cosθ+Cとなりました。
    >>これからの展開が分かりません。
    >
    > I = ∫(1-x)/√(9-4x^2)dx において、x = 3/2*sin(θ)とおきます。
    >
    > √(1-(sin(θ))^2) = cos(θ)と仮定してしまえば、
    > MIKA rinさんの計算の通り、I = θ/2+3/4*cos(θ)+Cとなります。
    >
    > ここで、
    > θ = arcsin(2x/3)
    > cos(θ) = √(1-(sin(θ))^2) = √(1-(2x/3)^2)
    > = √(1-4x^2/9) = √(9-4x^2)/3
    >
    > よって
    > I = 1/2*arcsin(2x/3)+3/4*1/3*√(9-4x^2)+C
    > = 1/2*arcsin(2x/3)+1/4*√(9-4x^2)+C
    >
    >
    >>答えは、√(9-4X^2)/4+2/3arctan(2x/3)+Cだそうです。
    >
    > J = √(9-4X^2)/4+2/3arctan(2x/3)+Cとおくと、
    >
    > dJ/dx = 1/4*1/2*(9-4X^2)^(-1/2)*(-8x)+2/3*1/(1+(2x/3)^2)*2/3
    > = (9-4X^2)^(-1/2)*(-x)+4/9*1/(1+4x^2/9)
    > = -x/√(9-4X^2)+4/(9+4x^2)
    >
    > この先変形を続けても
    > dJ/dx = (1-x)/√(9-4x^2)とはならない気がします。
    >
    > またsin(θ) = 2x/3, cos(θ) = √(9-4x^2)/3ですから、
    > tan(θ) = {2x/3}/{√(9-4x^2)/3} = 2x/√(9-4x^2)
    > よって
    > 1/2*arcsin(2x/3) = 2/3*arctan(2x/3)ともならない気がします。
    >
    > 問題集に解答のみ書かれていて、解法が書かれていないのなら仕方ないですが、
    > 友人または先生がその答えだと言っているのなら、その人に解き方を
    > 聞いてみたり、自分の計算との違いを確認してもらうのが一番早いと思います。

    WIZさん、ありがとうございます。職場の同僚(中国の方)に質問されて、
    問題集が解答のみ記述だったので、恥ずかしながらご質問させて
    いただきました。月曜日、本人と内容確認してみます。
    私は大学を卒業して約10年、久しぶりに数学に触れ、長時間間悩んで
    いたので、助かりました。本当にありがとうございます。

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