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■7288 / inTopicNo.1)  定積分の問題です。
  
□投稿者/ sho 一般人(1回)-(2006/01/05(Thu) 21:51:32)
    定積分の値を求める問題で、解き方が全然わからない問題が2問あったので、詳しい解説お願いします。

    @∫[π/2→2π/3] √(1+cosx)dx
    A∫[0→π/4] (tanx)^3 dx

    よろしくお願いします。
    ちなみに、それぞれの答えは、@√(6)-2 A(1-log2)/2 です。
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■7291 / inTopicNo.2)  Re[1]: 定積分の問題です。
□投稿者/ だるまにおん 大御所(895回)-(2006/01/05(Thu) 22:17:51)
    (1)積分範囲はπ/2→2π/3です。
    半角の公式を使いましょう。
    ∫√(1+cosx)dx
    =∫√(2cos(x/2))^2dx
    =√2∫cos(x/2)dx
    =√2[2sin(x/2)]
    =2√2(√3/2-1/√2)
    =√6-2

    (2)積分範囲は0→π/4とします。
    ∫(tanx)^3dx
    =∫(sinx)^3/(cosx)^3dx
    =∫(sinx)(1-cos^2x)/(cosx)^3dx
    ここでcosx=tと置換すると
    dt/dx=-sinx,t:1→1/√2
    よって、続きは
    =∫[1/√2→1](1-t^2)/t^3dt
    =[(-1/2)t^(-2)-logt][1/√2→1]
    =(1-log2)/2
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■7292 / inTopicNo.3)  Re[2]: 定積分の問題です。
□投稿者/ sho 一般人(2回)-(2006/01/05(Thu) 22:20:36)
    詳しい解説ありがとうございました!答えがでました。
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■7293 / inTopicNo.4)  Re[1]: 定積分の問題です。
□投稿者/ robot 一般人(14回)-(2006/01/05(Thu) 22:33:57)
    No7288に返信(shoさんの記事)
    > 定積分の値を求める問題で、解き方が全然わからない問題が2問あったので、詳しい解説お願いします。
    >
    > @∫[π/2→2π/3] √(1+cosx)dx
    [解]
    √(1+cosx) = √(1+cosx)√(1-cosx)/√(1-cosx)
    = √(1-cos^2 x)/√(1-cosx)
    = √(sin^2 x)/√(1-cosx)
    = | sin x |/√(1-cosx) 【π/2≦x≦2π/3のとき,sinx>0 より】
    = sinx /√(1-cosx)
     また, cosx = t とすると, x:π/2→2π/3 より, t:0→-1/2
    dt/dx = -sinx より, sinx dx = -dt を用いて,与式を変形する。
     与式 = ∫[π/2→2π/3] sinx dx/√(1-cosx)
    = ∫[ 0 →-1/2] -dt/√(1-t)
    と変形するとよい。


    > A∫[0→π/4] (tanx)^3 dx

    [解]
    tan^3 x = tan^2 x ×tanx
    =( -1 + 1/cos^2 x) tanx
    より,与式を変形する。
     与式 = ∫[0→π/4] ( -1 + 1/cos^2 x) tanx dx
    = -∫[0→π/4]tanx dx +∫[0→π/4]sinx dx/cos^3 x
    ここで,第一式は∫tanx dx = log|cosx| であることを用い,第二式はcosx = tと置き,sinx dx = -dt であることを用いて変形するとよい。

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