積分 1/cosx

積分 1/cosx 

∫ 1 cosx dx

∫ 1 cosx dx =∫ cosx cos 2 x dx =∫ cosx 1− sin 2 x dx

f( sinx )cosx  の形に式が変形できたので, sinx=t  とおいて置換積分を行う.

dt dx =cosx→cosxdx=dt

となるので

∫ cosx 1− sin 2 x dx =∫ dt 1− t 2 =∫ dt 1−t 1+t

分数関数の積分になるので,部分分数に分解をする.

1 1−t 1+t = A 1−t + B 1+t = A 1+t +B 1−t 1−t 1+t = A−B t+ A+B 1−t 1+t

A−B=0 A+B=1

A=B

2B=1

B= 1 2 ,A= 1 2

1 1−t 1+t = 1 2 1 1−t + 1 1+t

よって

∫ dt 1−t 1+t = 1 2 ∫ 1 1−t + 1 1+t dx

= 1 2 −log 1−t +log 1+t +C

= 1 2 log 1+t 1−t +C

= 1 2 log 1+sinx 1−sinx +C    ( C は積分定数)

∫ 1 cosx dx = 1 2 log( 1+sinx 1−sinx )+C

また,別の置換方法を用いても解を得ることができる.
詳しくはここを参照.

 

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最終更新日:2023年1月30日