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記事No.80267に関するスレッドです

不定積分 / おる
分からなかったので、教えて欲しいです。
置換とかを使ったりしますか?

No.80267 - 2022/01/09(Sun) 20:37:49

Re: 不定積分 / X
置換積分を使わずに部分積分のみで解く方針もあります。

(x^2)√(4-x^2)={4-(4-x^2)}√(4-x^2)
=4√(4-x^2)-(4-x^2)^(3/2) (A)
ここで
∫{(4-x^2)^(3/2)}dx=x(4-x^2)^(3/2)+3∫{(x^2)(4-x^2)^(1/2)}dx (B)
(A)(B)から
∫{(x^2)(4-x^2)^(1/2)}dx=4∫{√(4-x^2)}dx-x(4-x^2)^(3/2)-3∫{(x^2)(4-x^2)^(1/2)}dx
∴∫{(x^2)(4-x^2)^(1/2)}dx=∫{√(4-x^2)}dx-(1/4)x(4-x^2)^(3/2) (C)
更に
∫√(4-x^2)dx=x√(4-x^2)+∫{(x^2)/√(4-x^2)}dx
=x√(4-x^2)+∫{{4-(4-x^2)}/√(4-x^2)}dx
=x√(4-x^2)-∫√(4-x^2)dx+4∫dx/√(4-x^2)
∴∫√(4-x^2)dx=(1/2)x√(4-x^2)+2∫dx/√(4-x^2)
=(1/2)x√(4-x^2)+2arcsin(x/2)+C (D)
(Cは積分定数)
(C)(D)から
∫{(x^2)(4-x^2)^(1/2)}dx=(1/2)x√(4-x^2)+2arcsin(x/2)-(1/4)x(4-x^2)^(3/2)+C
(Cは積分定数)

No.80269 - 2022/01/09(Sun) 22:52:46

Re: 不定積分 / 関数電卓
> 更に
∫√(4-x^2)dx=x√(4-x^2)+∫{(2x^2)/√(4-x^2)}dx (←'2' いらない)

x=2sinθ と置換するのが簡便だと思う。

No.80270 - 2022/01/10(Mon) 09:25:43

Re: 不定積分 / X
>>関数電卓さんへ
ご指摘ありがとうございます。
>>おるさんへ
ごめんなさい。関数電卓さんの仰る通りです。
No.80269を修正しましたので再度ご覧下さい。

No.80272 - 2022/01/10(Mon) 09:48:31