ベストアンサー 置換積分の問題 2009/10/02 19:32 √x/(1+√x)を置換積分で解こうと思うのですが、 √x=tとおいて x=t^2 dx=2tdt 与式=∫t/(1+t)*2tdt=2∫t^2/(1+t)dt ここから先はどのように解けば良いのでしょうか? みんなの回答 (3) 専門家の回答 質問者が選んだベストアンサー ベストアンサー proto ベストアンサー率47% (366/775) 2009/10/02 20:00 回答No.1 (t^2)/(1+t) = (t^2-1)/(1+t) +1/(1+t) = (t+1)(t-1)/(1+t) +1/(1+t) = t-1 +1/(1+t) と変形できます。 t-1と1/(1+t)をそれぞれ個別に積分してください。 質問者 お礼 2009/10/02 20:12 解けました(゜∀゜) 変形は重要なんですね。 ありがとうございます。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 その他の回答 (2) info22 ベストアンサー率55% (2225/4034) 2009/10/02 20:06 回答No.3 >ここから先はどのように解けば良いのでしょうか? 部分分数展開してから積分するだけ。 >与式=∫t/(1+t)*2tdt=2∫t^2/(1+t)dt =2∫[t-1+{1/(1+t)}]dt =t^2-2t+2ln|1+t|+C あとは >√x=tとおいて を代入してxに戻しておくだけ。 質問者 お礼 2009/10/02 20:14 部分分数をつかってもとけるんですね。 おかげさまで解くことができました。 ありがとうございます。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 nag0720 ベストアンサー率58% (1093/1860) 2009/10/02 20:03 回答No.2 √x=tではなくて、√x+1=tとおいてみたら。 質問者 お礼 2009/10/02 20:15 この方法でもとけました。 参考ありがとうございます。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育数学・算数 関連するQ&A 置換積分法について たとえば, ∫(x+1)√(2x+3)dx を計算する場合, t=√(2x+3)とおき, t^2=2x+3 …(*) x=(t^2-3)/2 から, dx/dt=t ∴dx=tdt が導かれ, 置換積分を行うのが高校数学の教科書通りだと思うのですが, (*)からいきなり, 2tdt=2dx とやってよいのでしょうか? つまり, f(t)=g(x) の状態から,xがtの関数であることを利用して両辺tで微分して, f'(t)=g'(x)・dx/dt となり, f'(t)dt=g'(x)dx としてよいのでしょうか? 定積分の問題です。 定積分の問題です。 []内に示した置換によって、次の定積分を求めよ。 ∫(0から1)x√(1-x)dx [√(1-x)=t] 次の様に解答したのですが、間違っていたらご指摘いただけたらありがたいです。 √(1-x)=tとおくと、1-x=t^2,x=1-t^2,dx=-2tdt ∫(0から1)x√(1-x)dx=∫(1から0)(1-t^2)×t×(-2t)dt =∫(1から0)(-2t^2+2t^4)dt=∫(0から1)(2t^2-2t^4)dt =[2/3t^3-2/5t^5](0から1)=2/3-2/5=4/15 置換積分における置換演算について f(x)に対する積分式について、計算のため、 t^2 = x-5 とおく変数の置換式を立てました。 この時、両辺をtで微分すると、 2t = dx / dt → 2t・dt = dx という変換式ができます。 一方、両辺をxで微分すると、 dt^2 / dx = 1 → dt^2 = dx という変換式ができます。 ここで、dt^2 = t・dtとみなして t・dt = dx という変換式として使っては「いけない」明確な説明は、どのようなものになるでしょうか? (t^2という文字を更に別の文字に置換する必要がありますが、高校の数学教科書ではこのあたりが明確に示されていないようです。) (置換積分の変換式の説明の際、「dx→dt」の置換方法は、合成微分の絡みから、「あたかも分数の掛け算をするように」求められると解説されることがあるようですが、その説明ではこの部分の説明がうまくできません。) よろしくおねがいいたします。 天文学のお話。日本ではどのように考えられていた? OKWAVE コラム 一次無理関数の置換積分が分かりません 1/{x-2√(x-1)}の不定積分を求める問題で、t=√(x-1)とすると、 x=t^2+1、dx=2tdtとなり、∫2t/(t^2-2t+1)dt までは出来たのですが、この先が分かりません。 どなたかお教え下さい。 置換積分法について 今置換積分を一人寂しく学んでいる者です(´・ω・`) 聞きたいことはいろいろあります(;・∀・) ∫x/(x+2)^2dx があったとしたらx+2をtに置き換えますよね? そうしたらdxをdtに変換するじゃないですか? その変換の仕方がいまいちわかりません>< そもそもdxとはどういう意味かさえ危ないです>< 上の式を計算すると∫t-2/t^2dtになり ∫(1/t-2/t^2)dtになるそうです。 そしたら logltl+2/t+cになると書いてあるのですが、2/t^2を積分したら 6/t^3に自分が積分したらなってしまいました;; どうやったら2/tになるのでしょうか>< あとはtをXに変換して答えになるので問題ないです。 置換積分法 ∫x(3x-2)^3 dx を(t=3x-2)の置換により、この不定積分を求めます。 x=(1/3)t + (2/3)であるから dx/dt=1/3 それで、 ∫x(3x-2)^3 dx=∫(1/3)(t+2)t^3×(1/3)dt この式変形が分かりません・・・。 「∫f(x)dx=∫f(g(t))g'(t)dt [x=g(t)] の公式を使ってるのかなぁ・・・とも思いつつうえのようには出来ません。 ちなみにdx/dtっていうのはdxをdtで微分しますって意味でしたよね・・・? このdってのは「微分します」ってことでしょうか・・・? いつもあまり意味なく形式的に書いてしまっていたので・・・ おねがいします。 自分の置換積分の間違いを教えて下さい 置換積分で遊んでいる内に、置換積分で積分した時と通常の方法で積分した時に答えが異なるケースがありました。 こんな事はありえないと思うので、自分の考えが間違っていると思うのですが、どこが間違っているのか分かりません。 済みませんが、皆さんのお知恵をお貸しください。 問題のケースはx^4です(置換積分する必要性は全くありませんが、思考実験として)。 ・通常の積分 ∫(x^4)dx=(1/5)*(x^5)+C ・置換積分の場合 t=x^2とする。 dt/dx=2x dx=(1/2x)dt ∫(x^4)dx =∫t^2*(1/2x)dt =(1/3)t^3*(1/2x)+C =(x^2)^3/6x+C =(1/6)*x^5+C 係数が、通常の積分の場合は1/5に、置換積分の場合は1/6になってしまいました。 どこが間違っているのでしょうか? 数3の置換積分を教えてください。 t=√(x^2+4)など、√の中に2乗が含まれる式を置換したとき、 ルートを外すとt^2=x^2+4などとなりますが、これをdx ⇒dtに変えるとき 2x dx= 2t dtになる理由が分かりません。 このように変形できる理由を教えてください。 ちなみに、 二乗式が含まれない、t=√(4x+3)などが dx⇒dtに変えるときは、x=(t^2-3)/4から、合成関数の微分よりdx = {(t^2-3)/4}' dtとなり dx = t/2 dtになるのは分かります。 積分がわかりません いくつかわからないので教えていただきたいです。∫は省略します。 まずlog(1+√x)dxですが、t=√xと置換してdx=2tdtとなり 2tlog(1+t)dtとなります。しかしここからのやり方がわかりません。 次にcos^3xsin^2xdxですが、部分積分を使ってやってみたのですがどうもうまくいきません・・・しかし部分積分を使うのは間違いなさそうなんです。 次に(1/(x^3-x))dxですが、この式は1/x(1-x)(1+x)に変形できます。 分母が2つの掛け算ならば部分分数にできるのですが3つの掛け算なのでどうしたらいいのかわかりません。 次に(x/(x^3+1))dxですが、この式をx/(x+1)(x^2-x+1)と変形したあとのやり方がわかりません。 最後に、これが一番聞きたいことなんですが (1/cosx)dxの積分です。 分子分母にcosxを掛けてcosx/cos^2xとします。 sinx=tとおくと、dx=dt/cosxとなり、最初の式はdt/(1-t^2)になります。 部分分数にして1/2∫(1/(1+t)+1/(1-t))dtになります。 よって1/2(log|1+t|-log|1-t|)=1/2log|(1+sinx)/(1-sinx)|になりますよね?? でも、解答にはlog|(1+sinx)/cosx|って書いてあるんです。 どこが間違ってるのかわかりません。 以上長いですが教えていただけたら幸いです。 置換積分の公式 置換積分について (1)∫f(x)dx=∫f(g(t))g‘(t)dtただしx=g(t) (2)∫f(g(x))g‘(x)dx=∫f(t)dtただしg(x)=t (1)(2)はどのように使い分けるのでしょうか? 教科書や問題集をこなしてもいまいちわかりません。 置換積分の途中計算がわかりません ー教科書------------------- (e^x)+1=tとおいて置換積分すると ∫((e^x)+1)' log((e^x)+1)dx =∫(logt)(dt/dx)dx ー------------------- とありましたが、 (e^x)+1=tを全微分すると (e^x)dx=dtより dx=(1/(t-1))dtとなるため ー--------------------- ∫((e^x)+1)' log((e^x)+1)dx =∫t' (logt)(1/(t-1))dt =∫(logt)(1/(t-1))dt ー--------------------- ではないのですか? どこかで私の計算が間違っているのだと思われます。 よろしくお願いします。 置換積分の問題で 置換積分で ∫(2X-3)^4dx (2x-3=t) を解いて1/10(2x-3)^5+cになったのですがあっているでしょうか? 日本史の転換点?:赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム 積分 証明 問題 積分 証明 問題 ∫[0~π](x・sinx)dxを求めよ。 I=∫[0~π](x・sinx)dxとおく。 x=π-tとおくと、dx/dt=-1、積分範囲はπ~0 I=∫[π~0](π-t)・sin(π-t)(-dt) =∫[0~π](π-t)・sin(π-t)dt =∫[0~π](π-t)・(sint)dt 2I=∫[0~π](x・sinx)dx+∫[0~π](π-x)・(sinx)dt =∫[0~π]πsinxdx =2π I=π 一点分からない点があります。 ∫[0~π](π-t)・(sint)dt=∫[0~π](π-x)・(sinx)dt について。単純にtをxに置き換えただけだと思いますが、 x=π-tと置換しているのに、t=xと同じ変数を使って再度 置換して良いのでしょうか? 以上、ご回答よろしくお願い致します。 積分 問題 積分 問題 ∫((x^2+1)^-1)dxについてどのようにして解けば良いでしょうか? x^2+1=tと置換してもdx=(1/2x)dtと(1/2x)が出てくるので・・・ どこかの例題というわけではないのですが、問題の解き方を教えて頂けませんか? 「高校数学」置換積分法の公式について x=g(t)のときの置換積分法の公式∫f(x)dx=∫f(g(t))g'(t)dt についてなんですが、 dx/dt=g'(t)だから dx=g'(t)dtよりこれを左辺のdxに代入して 機械的に右辺の式になると考えるのは間違いでしょうか? 教科書では y=(左辺)として dy/dt=(dy/dx)(dx/dt)=f(g(t))g'(t)だから両辺tで積分して 右辺を作ってましたが・・・ 置換積分 ∫(1→2√2)√(1+x^2)/xdxにおいて、 √(1+x^2)=t とおくと、x^2=t^2-1 、2xdx=2tdt、 dx=t/xdt ここからが質問したい箇所です。dx=t/√(t^2-1)dtが正解なのですが、x^2=t^2-1より、x=±√(t^2-1)にならない理由を説明してください。どなたかお願いします。 定積分の問題です 解答したものの自信がないので すみませんが、わかる方、これでいいか教えてください。 (1)∫{1→2}(2x-3)^3dx 2x-1=tとおく。 dt/dx=2→dx=dt/2 x │1→3 ─┼─── t │1→3 (原式)∫{1→3}t^3*(dt/2)=1/2[t^4/4]{1→3} =1/2(81/4-1/4)=10 (2)∫1/(x(x+1)=log(x)-log(x+1)+C (Cは積分定数) 積分の問題です。先ほども質問させてもらいましたが、 積分の問題です。先ほども質問させてもらいましたが、 自分なりに解いた答えと、皆さんの答えが違っていました。 どこが違うのか、考え方が違うのか教えてください。 ※パソコンでの書き方が慣れていないため、かっこの付け方や 途中式で見ずらいものがあると思います。お許しください。 次の定積分を求めよ。 (1)∫(0~π/2)sin^2xcos^3xdx =∫(0~π/2)sin^2(1-sin^2)cosxdx =∫(0~π/2)(sin^2-sin^4)cosxdx =∫(0~π/2)sin^2(cosx)-sin^4(cosx)dx =[(1/3)sin^3x-(1/5)sin^5x](0~π/2) =(1/3-1/5)-0 =2/15 (2)∫(0~1)xtan^-1xdx t=tan^-1xとおくとx:0→1のときt:0→π/4 x=tant dx=1/(cos^2t)dt ∫(0~1)xtan^-1xdx =∫(0~π/4)tant/cos^2tdt =∫(0~π/4)(sint/cost)(1/cos^2t)dt =∫(0~π/4)sint/cos^3tdt =∫(0~π/4)(cos^-3t)(sint)dt =[(1/2)cos^-2(t)](0~π/4) =(1/2)(1/(1/√2)^2)-(1/2)(1/(1^2) =1-(1/2)=1/2 と解きました。長くなりましたが、よろしくお願いします。 積分 ∫(1/(1+(x^2)))dx =arctan(x) ということから置換積分を用いて t=ixとおいて dx/dt=-i ∫(1/(1-(x^2)))dx =∫(1/(1+(t^2)*(-i)))dt =-i*∫(1/(1+(t^2)))dt =-i*arctan(t) =-i*arctan(ix) となってしまいました。 最初の式には、虚数単位がなかったのですが、 結局、虚数単位が二ヶ所出てきました。 この式は複素関数なのでしょうか。 置換積分について 例えば不定積分∫√(1+x^2)dxは、√(1+x^2)=t-xと置換するのが定石ですよね。これはどうやって着想したのでしょうか。似たものに、漸化式や微分方程式の解法があると思いますが、これらはパターンを暗記するしかないのでしょうか。 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば? Part2 結婚について考えていない大学生の彼氏について 関東の方に聞きたいです 大阪万博について 駅の清涼飲料水自販機 不倫の慰謝料の請求について 新型コロナウイルスがもたらした功績について教えて 旧姓を使う理由。 回復メディアの保存方法 好きな人を諦める方法 小諸市(長野県)在住でスキーやスノボをする方の用具 カテゴリ 学問・教育 人文・社会科学 語学 自然科学 数学・算数 応用科学(農工医) 学校 受験・進学 留学 その他(学問・教育) カテゴリ一覧を見る OKWAVE コラム 突然のトラブル?プリンター・メール・LINE編 携帯料金を賢く見直す!格安SIMと端末選びのポイントは? 友達って必要?友情って何だろう 大震災時の現実とは?私たちができる備え 「結婚相談所は恥ずかしい」は時代遅れ!負け組の誤解と出会いの掴み方 あなたにピッタリな商品が見つかる! OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど インターネット回線 プロバイダ、光回線など
お礼
解けました(゜∀゜) 変形は重要なんですね。 ありがとうございます。