No.2ベストアンサー
- 回答日時:
2行目の式でもう違っています。
誤:1/sinx = (1/2){2cosx/(sinx)^2}
正:1/sin(x)=sin(x)/(sin(x))^2
=sin(x)/{1-(cos(x))^2}
=sin(x)/{(1-cos(x))(1+cos(x))}
sin(x)が被積分関数の分母にあるので
sin(x)≠0(x≠nπ,nは任意の整数)→ cos(x)≠±1
cos(x)=t(-1<t<1)とおくと -sin(x)dx=dt → sin(x)dx=-dt
∫(1/sin(x))dx=∫1/((t-1)(1+t)) dt
=(1/2)∫{(1/(t-1))-(1/(t+1))}dt
=(1/2){log|t-1|-log|t+1|}+C (Cは積分定数)
=(1/2){log(1-cos(x))-log(1+cos(x))}+C
=(1/2)log{(1-cos(x))/(1+cos(x))}+C
これでもいいけど
半角公式を用いると
=(1/2)log{sin^2(x/2)/cos^2(x/2)}+C
=log|tan(x/2)|+C
と変形もできます。
この回答へのお礼
お礼日時:2013/03/06 14:08
すいません、回答が遅くなりました。
{(sinx)^2}'=2sinx*cosx=sin2xでした。
微積分をやっていると、sinとcos、cosとtanは仲が良いように感じます。
No.3
- 回答日時:
最初から t = tan(x/2) で置換して始める手も有名。
s, c の二変数分数式 f(s,c) に対して、
∫ f(sin(x),cos(x)) dx を t = tan(x/2) で置換すると
t の分数式の積分になることは、よく知られているから。
分数式の積分が、部分分数分解を通じて、
分数式と log の組み合わせで表示できることも、よく知られている。
今回の場合、
1/sin(x) = (1+t^2)/(2t), dt/dx = (1+t^2)/2 より
∫ {1/sin(x)} dx = ∫ (1/t) dt = log(±t) = log(±tan(x/2)) + (定数).
右辺の ± は、積分定数の一部なので、初期条件に応じて適切なほうを選ぶ。
No.1
- 回答日時:
sin^2 xの微分を間違えてしまっています.3つめの式をもう一度考えてみてください.
以下を参考にしてください.
http://w3e.kanazawa-it.ac.jp/math/category/sekib …
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