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■36199 / inTopicNo.1)  置換積分?
  
□投稿者/ army 一般人(8回)-(2008/10/07(Tue) 22:36:30)
    いつもおせわになっています。

    f(x)=x/√(x^2+1)を微分するという考え方から

    ∫[1,0](x+1)/{(x^2+1)√(x^2+1)}dx

    を求めよという問題です。

    もちろんf'(x)=1/{(x^2+1)√(x^2+1)}とあっさりですが、

    その先が進みません。うまく置換できないのです。

    ヒントを教えていただけませんか。


    それから、もうひとつ考えています。

    ∫[π/4,0]1/(cosx)^2dx

    です。sinx=tと置換して部分分数分解してときましたが、

    答えに自信がありません。確かめとなってしまいますが、どなたか

    計算していただけませんか。私は{√2+log(√2+1)}/2となりました。

    よろしくお願いします。
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■36200 / inTopicNo.2)  Re[1]: 置換積分?
□投稿者/ WIZ 大御所(300回)-(2008/10/07(Tue) 23:03:34)
    (1)
    ∫[1,0](x+1)/{(x^2+1)√(x^2+1)}dx = ∫[1,0]x/{(x^2+1)√(x^2+1)}dx+∫[1,0]1/{(x^2+1)√(x^2+1)}dx
    2項目は∫[1,0]x/{(x^2+1)√(x^2+1)}dx = [x/√(x^2+1)]_[1,0] = 0-1/√2です。
    1項目は√(x^2+1) = tとすれば、x^2+1 = t^2 ⇒ xdx = tdtです。
    ∫[1,0]x/{(x^2+1)√(x^2+1)}dx = ∫[2,1]t/{t^3}dt = [-1/t]_[2,1] = (-1/1)-(-1/2)

    (2)
    ∫[π/4,0]1/{(cos(x))^2}dxで、sin(x) = tと置換して簡単に解けますか?
    armyさんがどのように計算したのか書いてください。

    実は(tan(x))' = 1/{(cos(x))^2}なので、
    ∫[π/4,0]1/{(cos(x))^2}dx = [tan(x)]_[π/4,0] = tan(0)-tan(π/4) = 0-1

    # ∫[a,b]・・・dxは積分範囲がaからbまでと解釈して回答しています。
    # それとも積分範囲がbからaまでという意味で書いてますか?
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■36245 / inTopicNo.3)  Re[2]: 置換積分?
□投稿者/ army 一般人(9回)-(2008/10/10(Fri) 18:15:02)
    No36200に返信(WIZさんの記事)
    > (1)
    > ∫[1,0](x+1)/{(x^2+1)√(x^2+1)}dx = ∫[1,0]x/{(x^2+1)√(x^2+1)}dx+∫[1,0]1/{(x^2+1)√(x^2+1)}dx
    > 2項目は∫[1,0]x/{(x^2+1)√(x^2+1)}dx = [x/√(x^2+1)]_[1,0] = 0-1/√2です。
    > 1項目は√(x^2+1) = tとすれば、x^2+1 = t^2 ⇒ xdx = tdtです。
    > ∫[1,0]x/{(x^2+1)√(x^2+1)}dx = ∫[2,1]t/{t^3}dt = [-1/t]_[2,1] = (-1/1)-(-1/2)

    なるほど分割すればよかったのですね。ありがとうございました。
    >
    > # それとも積分範囲がbからaまでという意味で書いてますか?

    すみません、積分区間が逆でした。
    それからcos(x)^3が正しい問題でした。二乗なら簡単ですよね。
    そうしますとsinx=tとおいて

    ∫[0,π/4]1/(1-t^2)^2dt

    となりました。このあと部分分数分解して解けたのですが、
    自信がありませんでした。
    間違いの問題をわざわざ回答させてしまう形となってしまい
    大変申し訳ありませんでした。

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■36248 / inTopicNo.4)  Re[3]: 置換積分?
□投稿者/ WIZ 大御所(301回)-(2008/10/10(Fri) 19:07:25)
    > ∫[0,π/4]1/(1-t^2)^2dt

    ∫[0,π/4]{1/((cos(x))^3)}dxを計算するんですよね?
    sin(x) = tとおくと、cos(x)dx = dt, 積分範囲は[sin(0),sin(π/4)] = [0,1/√2]となります。

    ∫[0,π/4]{1/((cos(x))^3)}dx
    = ∫[0,π/4]{cos(x)/((cos(x))^4)}dx
    = ∫[0,1/√2]{1/(1-t^2)^2)}dt
    ・・・・・・
    = {√2+log((√2)+1)}/2

    となって、計算は合っていると思います。
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■36250 / inTopicNo.5)  Re[4]: 置換積分?
□投稿者/ army 一般人(11回)-(2008/10/10(Fri) 20:00:45)
    わざわざ計算していただきありがとうございました。

解決済み!
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