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■34680 / inTopicNo.1)  置換積分
  
□投稿者/ yuki 一般人(1回)-(2008/07/27(Sun) 14:27:13)
    ∫(1-sinx)/(1+cosx) dx の解き方を教えてください!
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■34691 / inTopicNo.2)  Re[1]: 置換積分
□投稿者/ X 大御所(268回)-(2008/07/27(Sun) 17:50:59)
    ∫(1-sinx)/(1+cosx) dx
    =∫dx/(1+cosx)+∫(-sinx)/(1+cosx) dx
    =∫dx/{2(cos(x/2))^2}+∫(-sinx)/(1+cosx)dx
    =tan(x/2)+log(1+cosx)+C
    (C:任意定数)
    となります。

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■34697 / inTopicNo.3)  Re[2]: 置換積分
□投稿者/ yuki 一般人(2回)-(2008/07/27(Sun) 21:43:47)
    答えが タンジェント二分のX、-log(1+(tanx/2)^2)にならないといけないのですが、ログの部分をどう変形していくか教えてください! 
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■34701 / inTopicNo.4)  Re[3]: 置換積分
□投稿者/ らすかる 大御所(378回)-(2008/07/27(Sun) 22:45:26)
http://www10.plala.or.jp/rascalhp
    「答えが tan(x/2)-log(1+(tan(x/2))^2) にならないといけない」
    ということはありません。積分は方法によって別の形の答えになることがあります。
    tan(x/2)+log(1+cosx)+C のままで正解ですし、tan(x/2)-log(1+(tan(x/2))^2) よりも
    形が綺麗ですので、tan(x/2)-log(1+(tan(x/2))^2) に変形する必要は全くありません。
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■34711 / inTopicNo.5)  Re[3]: 置換積分
□投稿者/ WIZ 軍団(130回)-(2008/07/28(Mon) 09:10:58)
    横から失礼します。

    > ログの部分をどう変形していくか教えてください! 

    (cos(a))^2+(sin(a))^2 = 1と言う関係式は知ってますよね?
    上記の両辺を(cos(a))^2で割ると
    1+(sin(a))^2/(cos(a))^2 = 1/(cos(a))^2
    ⇒ 1+(tan(a))^2 = 1/(cos(a))^2
    ⇒ 1/(1+(tan(a))^2) = (cos(a))^2
    となります。

    上記の関係式を使うと
    1+cos(x) = 2*(cos(x/2))^2 = 2*(1/(1+(tan(x/2))^2)
    となります。

    よって
    log(1+cos(x)) = log(2/(1+(tan(x/2))^2)) = log(2)-log(1+(tan(x/2))^2)
    となります。

    不定積分の(らすかるさんの計算)結果がtan(x/2)+log(1+cos(x))+Cですから、
    tan(x/2)+log(1+cos(x))+C = tan(x/2)+{log(2)-log(1+(tan(x/2))^2)}+C
    = tan(x/2)-log(1+(tan(x/2))^2)+(C+log(2))

    ここでC+log(2)は定数なので、積分定数としてA = C+log(2)とおくと
    tan(x/2)-log(1+(tan(x/2))^2)+Aと解答(?)通りの式に変形できます。
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■34717 / inTopicNo.6)  Re[4]: 置換積分
□投稿者/ 豆 付き人(61回)-(2008/07/28(Mon) 17:11:38)
    更に横から。どうでもよいと言えば、どうでも良いのですが、
    何故、こんなことになっているかちょっと補足を。
    最初に出てきたXさんの解き方は、先見えで格好の良い
    解き方だと思います。答えの形もすっきり。
    ところが、模範解答とは異なっていた。これは解説されている
    とおり定数分だけの差が原因です。

    さて、こうなったのは模範解答の解き方が異なるためです。
    三角関数を含んだ有理関数は、tan(x/2)=tと置くことにより、
    tの有理関数となり、その積分は初等関数で表すことができる
    ことが分かっています。
    模範解答はこの置き換えで解いています。従って、答えには
    tan(x/2)のみはいった形になっています。
    遠回りかもしれませんが、確実に出来る方法です。

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