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分数関数
部分分数に分解(部分分数に分解するための手順を参照)
(例)x(x+1)(x−2)x(x+1)(x−2) →→ 13·1x+1+23·1x−213⋅1x+1+23⋅1x−2
分子の次数下げ
(例)2x2+5x+4x+2→2x+1+2x+22x2+5x+4x+2→2x+1+2x+2
∫f′(x)f(x)dx=log|f(x)|+C∫f′(x)f(x)dx=log|f(x)|+C の関係を利用する.ここを参照.
1次無理関数
指数の形にする.(例) m√ax+bm√ax+b →→
(ax+b)1m(ax+b)1m
さらに,ax+b=tax+b=t とおいて置換積分で解く.
高次の三角関数
三角関数の1次化を図る.⇒用いる公式
f(sinx)cosxf(sinx)cosx に式を変形し,sinx=tsinx=t
とおく置換積分を行う.
dtdx=cosx→cosxdx=dtdtdx=cosx→cosxdx=dt
より,
∫f(sinx)cosxdx=∫f(t)dt∫f(sinx)cosxdx=∫f(t)dt ⇒解説と例題
f(cosx)sinxf(cosx)sinx に式を変形し,cosx=tcosx=t
とおく置換積分を行う.
dtdx=−sinx→sinxdx=−dtdtdx=−sinx→sinxdx=−dt
より,∫f(cosx)sinxdx=−∫f(t)dt∫f(cosx)sinxdx=−∫f(t)dt ⇒解説と例題
f(tanx)⋅1cos2xf(tanx)⋅1cos2x
に式を変形し,tanx=ttanx=t とおく置換積分を行う.
dtdx=1cos2x→1cos2xdx=dtdtdx=1cos2x→1cos2xdx=dtより, ∫f(tanx)⋅1cos2xdx=∫f(t)dt∫f(tanx)⋅1cos2xdx=∫f(t)dt ⇒解説と例題
∫f(sinx,cosx)dx∫f(sinx,cosx)dxに式を変形し,tanx2=ttanx2=tとおく置換積分を行う. ⇒ここを参照
関数の積
関数が複雑
置換積分を利用する.以下に置換の例を示す.
ex=tex=t ,logx=tlogx=t ,sinx=tsinx=t ,cosx=tcosx=t
√a2−x2√a2−x2 ⇒⇒ x=asinθx=asinθ (−π2≦θ≦π2)(−π2≦θ≦π2) ,またはx=acosθx=acosθ (0≦θ≦π)(0≦θ≦π)
√a2+x2⇒√a2+x2⇒ x=atanθ (−π2<θ<π2)x=atanθ(−π2<θ<π2)
√x2−a2⇒√x2−a2⇒x=acosθ (0≦θ<π2,π2<θ≦π)x=acosθ(0≦θ<π2,π2<θ≦π)
1√a2+x2⇒1√a2+x2⇒ {x+√a2+x2=tx=atanθ (−π2<θ<π2)
1√x2−a2⇒ {x+√x2−a2=tx=acosθ (0≦θ<π2,π2<θ≦π)
1a2+x2⇒x=atanx (−π2<θ<π2)
三角関数の場合は 周期性に着目
ここを見てください.対数,三角関数,分数関数などの積分の例題を掲載している.
最終更新日: 2023年7月30日