三角関数の置換積分

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説明

三角関数の積分を特定の形にして簡単にする方法です。ルールは次のとおりです。

関数に\({a}^{2}-{x}^{2}\)が含まれている場合、\(x=a\sin{u}\)

関数に\({a}^{2}+{x}^{2}\)が含まれている場合、\(x=a\tan{u}\)

関数に\({x}^{2}-{a}^{2}\)が含まれている場合、\(x=a\sec{u}\)


\[\int \frac{1}{\sqrt{25-{x}^{2}}} \, dx\]
1
Use 三角関数の置換積分
Let \(x=5\sin{u}\), \(dx=5\cos{u} \, du\)

2
上の変数を代入する。
\[\int \frac{1}{\sqrt{25-{(5\sin{u})}^{2}}}\times 5\cos{u} \, du\]

3
簡略化する。
\[\int 1 \, du\]

4
この定義を使用してください:\(\int a \, dx=ax+C\)。
\[u\]

5
最初の方の手順より,以下がわかっている。
\[u=\sin^{-1}{(\frac{1}{5}x)}\]

6
上記を元の積分に代入する。
\[\sin^{-1}{(\frac{1}{5}x)}\]

7
定数を追加する。
\[\sin^{-1}{(\frac{x}{5})}+C\]

完了

も参照してください