3.6
1.
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(c)
とおくと
.これより
.ここで被積分関数と
を全て
の関数と
で表すと
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(d)
とおくと
.これより
.ここで被積分関数と
を全て
の関数と
で表すと
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(e)
とおくと
. ここで
を求めるには,上の式を一旦
について解く必要がある.
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2.
(a)
とおくと
より,この問題は置換積分で求めることができる.
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(b)
とおくと
より
となり,全てを
と
で表すと再び無理関数が登場してしまう.そこで,平方根の中が2乗の差であることに注意し,斜辺2,高さ
,底辺
で角
の直角三角形を考える.すると
より
.また,
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(c) とおくと
となり,全てを
と
で表すことができる.
よって
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(d)
とおくと
より
となり,全てを
と
で表すと再び無理関数が登場してしまう.そこで,平方根の中が2乗の差であることに注意し,斜辺1,高さ
,底辺
で角
の直角三角形を考える.すると
より
.また,
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ここで,全ての三角関数は有理関数に直せることに注意する.特にこの場合は分子,分母とも偶数乗であるので
とおくと
より
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(e)
とおくと
より
となり,全てを
と
で表すと再び無理関数が登場してしまう.そこで,平方根の中が2乗の差であることに注意し,斜辺
,底辺
,高さ
で角
の直角三角形を考える.すると
より
.また,
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(f)
とおくと
より
となり,全てを
と
で表すと再び無理関数が登場してしまう.そこで,平方根の中が2乗の和であることに注意し,斜辺
,底辺
,高さ
で角
の直角三角形を考える.すると
より
.また,
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(g) 平方根の中が2乗の和または差になるように平方完成を行なうと
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(h) 平方根の中が2乗の和または差になるように平方完成を行なうと
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(i) 平方根の中が2乗の和または差になるように平方完成を行なうと
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(j) 平方根の中が2乗の和または差になるように平方完成を行なうと
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(k) 平方根の中が2乗の和または差になるように平方完成を行なうと
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ここで,全ての三角関数は有理関数に直せることに注意する.
まず,
の積分を行なう.
この場合は分子,分母とも偶数乗であるので
とおくと
より
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したがって,
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