質問<563>
「「三角関数の積分」」
日付 2001/7/11
質問者 ハム太郎


はじめまして、某高校に通う3年生です。
この間学校の先生から出されましたが、どうしても解けない問題があり
困っております。

第1問

∫sinx / 1+sinx dx

第2問

\(x^{3}\)
∫ f(t)dtを微分せよ
x

このようなHPがあり、本当に助かりました。
どうかよろしくお願いいたします。

お返事(武田)
日付 2001/7/12
回答者 武田


問1
  sinx
∫─────dx
 1+sinx

  x            2t      1-t2
tan──=tとおくと、sinx=────、cosx=─────
  2           1+t2      1+t2

dx  2
──=────
dt 1+t2

したがって、
            2t
           ─────
  sinx       1+t2     2
∫─────dx=∫───────・─────dt
 1+sinx       2t    1+t2
          1+────
            1+t2

          4t
   =∫───────────────dt
     (1+t2 )(1+2t+t2

         1     1
   =2∫(────-─────── )dt
       1+t2  1+2t+t2

            (1+t)-2+1
   =2tan-1t-2・────────+C
            -2+1

          x   2
   =2tan-1(tan─)+───+C
          2  1+t

      x    2
   =2(─)+──────+C
      2      x
         1+tan──
             2

         2
   =x+──────+C ……(答)
          x
      1+tan──
          2

問2
3
∫ f(t)dt


      x3
=[F(t)]
      x

=F(x3 )-F(x)

微分して、x3 =yとおくと、

 d
──{F(x3 )-F(x)}
dx

 dy  d      d
=──・──F(y)-──F(x)
 dx dy     dx

=3x2 ・f(y)-f(x)

=3x2 ・f(x3 )-f(x)……(答)