∫∫D (dydx)/(x*x+1) D={(x,y)|x*x≦y≦x}
D=積分範囲
自分で解いてみたのですが、正しい解答がないので
答えが合ってるかどうかわかりません・・・
模範解答をよろしくお願いします。
∫∫D (dydx)/(x*x+1) D={(x,y)|x*x≦y≦x}
D=積分範囲
自分で解いてみたのですが、正しい解答がないので
答えが合ってるかどうかわかりません・・・
模範解答をよろしくお願いします。
y=x2 とy=xの交点のx座標は、
x2 =xより、x=0,1
1
∫∫D ─────dxdy
x2 +1
1 x 1
=∫{∫ ─────dy}dx
0 x2 x2 +1
1 y x
=∫[────] dx
0 x2 +1 x2
1 x x2
=∫{────-────}dx
0 x2 +1 x2 +1
1 x-x2
=∫{──────}dx
0 x2 +1
1 x+1-(x2 +1)
=∫{──────────}dx
0 x2 +1
1 x+1 1
=∫{─────}dx-∫dx
0 x2 +1 0
1 1 2x 1 1 1
=─・∫ ────dx+∫ ────dx-[x]
2 0 x2 +1 0 x2 +1 0
t=x2 +1とおくと、
dt=2xdx
x|0─→1
──────
t|1─→2
x=tanθとおくと、
1
x2 +1=tan2 θ+1=────
cos2 θ
dθ
dx=────
cos2 θ
x|0─→1
────────
θ|0─→π/4
1 2 dt π/4 1 dθ
=─・∫ ──+∫ ─────・────-1
2 1 t 0 1 cos2 θ
───
cos2 θ
1 2 π/4
=─[log|t|] + ∫ dθ-1
2 1 0
1 π/4
=─(log2-log1)+[θ] -1
2 0
1 π
=─log2+──-1……(答)
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