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記事No.76162に関するスレッドです

数lll / K
(2)の解法が立式するところからわかりません。どなたか解法を教えていただけないでしょうか。よろしくお願いします。
No.76162 - 2021/06/27(Sun) 10:18:50

Re: 数lll / ヨッシー

曲線Cの座標は (x,y)=(θ−a・sinθ, 1−a・cosθ)
求める面積Sは
 S=∫[0〜2π](y−1+a)dx
です。
これを、置換積分でθの積分にします。
 x=θ−a・sinθ
より
 dx/dθ=1−a・cosθ=y
 dx=ydθ
であり、積分区間は 0≦x≦2π ⇒ 0≦θ≦2π なので、
 S=∫[0〜2π](y−1+a)dx=∫[0〜2π](y−1+a)ydθ
  =∫[0〜2π](a−a・cosθ)(1−a・cosθ)dθ
  =a∫[0〜2π]{a・cos^2θ−(1+a)cosθ+1}dθ
  =a∫[0〜2π]{(a/2)(cos2θ+1)−(1+a)cosθ+1}dθ
  =a[(a/2)(sin2θ+θ)−(1+a)sinθ+θ][0〜2π]
  =aπ(a+2)

No.76169 - 2021/06/27(Sun) 11:50:57