質問<2887>
「「積分」」
日付 2006/1/27
質問者 柚月


不定積分∫\(x^{2}\)/\(\sqrt{\quad}\)(1-cosx)dxがどうやっても答えが出ません・・・
部分積分法を使うのらしいのですが、
どうしてもそこまで持っていけないんです↓↓
よろしくおねがいします>_<

★希望★完全解答★

お便り
日付 2006/4/24
回答者 s(社会人)


判っているようでしたら、是非とも 答の積分 を御示し下さいませんか。
微分して見たいのですが…。

お便り
日付 2006/5/4
回答者 柚月


教科書の答えは
xtan(\(\frac{x}{2}\))-2log|cos(\(\frac{x}{2}\))|
となっていたのですが、微分しても元の式になりません↓↓

お便り
日付 2006/5/5
回答者 zelda


問題の積分は計算できないそうです。
(初等関数では、表せないそうです。
私には、それがなんだかよくわかりませんが・・・・
無限級数で表すことはできるそうです。)

おそらく、問題が間違っているのではないでしょうか?

お便り
日付 2006/5/6
回答者 s(社会人)


xtan(\(\frac{x}{2}\))-2log|cos(\(\frac{x}{2}\))| 
を、僕も微分して見ましたが、
やはり問題の被積分関数にはなりませんでした。

※ お手上げです、すみません。

お便り
日付 2006/5/13
回答者 s(社会人)


こんにちは。 just information です。

つぎのところに積分器というのでしょうか…

http://integrals.wolfram.co\(\frac{m}{i}\)ndex.jsp

があるのですが、これでも出てこないようです。

(※この積分器はすごいですね。管理人談)

お便り
日付 2006/5/14
回答者 bossf


一応

http://integrals.wolfram.co\(\frac{m}{i}\)ndex.jsp

で、以下を、入力すると出てきます 
(これはさすが、powered by Mathematica 凄いですね)

\(x^{2}\)/Sqrt[1-Cos[x]]

(コピペも可)

結果から見るととても初等的には解けませんね

お便り
日付 2006/5/14
回答者 zelda


すばらしいページを教えていただきありがとうございます。
もちろん、お気に入りに追加させていただました。

さっそく、使わせていただきましたが、結果は出てきますが、
これは無限級数を含んだ式になってしまいます。

これからも、使わせていただこうと思っています。ありがとうございます。

あ、それと忘れていました。∫\(x^{2}\)/sqrt(1-cosx)dxは、
半角公式(2倍角の公式)を用いることで、
∫\(x^{2}\)/sinxdx に帰着します。
これも、無限級数になってしまうようなのですが、最初の4項がわかりました。
でも、どのような形の式を途中でちょん切ったものなのか?全く分かりません。

∫\(x^{2}\)/sinxdx=(\(x^{2}\)/2)+{(\(x^{4}\))/(4*3!)}
+{(7\(x^{6}\))/(18*5!)}+{(31\(x^{8}\))/(24*7!)}+・・・・

となるそうです。よくよく、調べたら、昔手に入れた本の中にのっていました。

お便り
日付 2006/5/14
回答者 zelda


先ほどの続きです。次のような漸化式を見つけたので、一応追加しておきます。
まあ、∫\(x^{2}\)/sinxdxを考える際にはあまり役に立たないと思いますが・・・・
もしかしたら、これを利用して、先程の結果を得ているのかもしれませんが、
私の実力では分かりません。

I[m,n,p]=∫(\(x^{p}\)){(sinx\()^{m}\)}{(cosx\()^{n}\)}dxとおく。
あまりにも、面倒なので途中計算を省略し、結果だけにさせていただきます。

I[m,n,p]
=(m+m)^(-2){(x^(p-1))[(sinx)^(m-1)][(cosx\()^{n}\)]×
[psinx-(m+n)xcosx]+(m-1)(m+n)I[m-2,n,p]+
npI[m-1,n-1,p-1]-p(p-1)I[m,n,p-2]}

皆様の参考になれば幸いです