∫04π1+x21 dx
んー、これ
sin 置換ですかね?
そうそう、三角関数。でも今回は
tan に置きかえ。
1−x2 みたいに
引き算なら sin だし、
1+x2 みたいに
足し算なら tan でいけるっていうイメージを持っておく。使う公式がそういう形になってるからね。
1−x2 1−sin2x=cos2x
1+x2 1+tan2x=cos2x1
あと
tan の微分の公式もおさらい
(tanx)’=cos2x1
tan に置きかえ1
∫04π1+x21 dx
x=tant とおくと
dx=cos2t1 dt
x 0→4π
t 0→1
=∫011+tan2t1⋅cos2t1 dt
=∫01cos2t11⋅cos2t1 dt
=∫01cos2t⋅cos2t1 dt
=∫01 dt
この式は
=∫011 dt っていう意味だからね。
=[t]01
=1(答え)
tan に置きかえ2
∫013+x21 dx
今度は
3tan で置きかえ。
それそれ。
3+tan2 だと公式使えないから、
3+3tan2 にして
3 をカッコの外に追い出す流れ。
x=3tant とおくと
dx=cos2t3 dt
x 0→1
t 0→6π
=∫06π3+3tan2t1⋅cos2t3 dt
=∫06π3(1+tan2t)1⋅cos2t3 dt
=∫06πcos2t31⋅cos2t3 dt
=∫06π3cos2t⋅cos2t3 dt
=∫06π33 dt
=[33t]06π
=33⋅6π
=183π(答え)
tan に置きかえ3
∫14x2−2x+4dx
分母を平方完成すると
x2−2x+4=(x2−2x)+4
=(x−1)2−1+4=(x−1)2+3
となるので
=∫14(x−1)2+3dx
公式の形に近づいてきたよね。さっきは
x を置換したけど今度は
x−1 を置換する。
x−1=3tant とおくと
dx=cos2t3 dt
x 1→4
t 0→3π
∫03π3+3tan2t1⋅cos2t3 dt
あとはさっきの問題と同じ流れだから途中式省略するよ。
=93π(答え)
分母に2次式きたら平方完成でいけるかもってのを思い出して。
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