積分法(10)置換積分Ⅰ

こんにちは<Frank>です。

今日で107日目。この単元では置換積分のパターンを3つマスターし
ます。置換積分(integration by substitution)の神髄に迫り
ます。

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・置換積分Ⅰ
 *\(\int f(x)dx\) において、\(x=g(t)\) とすると、\(\int f(x)dx = \int f(g(t))g'(t)dt\)
 *分数関数の置換積分:\(\int\frac{1}{(ax + b)^{n}}dx\) の場合、\(ax + b = t\) と置くこと

今回は分数間数の置換積分を、テキストと異なる数式を使って解いて
みます。

\(\int\frac{1}{(3x – 3)^{2}}dx\)
\(3x – 3 = t\) とおき、\(t\) で微分すると \(3dx = dt\)
∴ \(dx = \frac{1}{3}dt\)

\(\int\frac{1}{(3x – 3)^{2}}dx = \int\frac{1}{t^{2}}・\frac{1}{3}dt\)
\(=\frac{1}{3}\int t^{-2}dt\)
\(=\frac{1}{3}・(-1)t^{-1} +C\)
\(= -\frac{1}{3}・\frac{1}{t} + C\)
\(= -\frac{1}{3(3x – 3)} + C\)(\(C\):積分定数)(答)

テキストもう一度高校数学の338ページの上3分の1に

\(\sqrt{a^{2} – x^{2}}\) を含む式なら \(x = asin\theta\) とおく
\(\sqrt{x^{2} + a^{2}}\) を含む式なら \(x = atan\theta\) とおく

と意味深なコメントあがありましたが、今はサラッと流しておくこと
にします。また後に説明があるでしょう (^^)>

次回は<置換積分Ⅱ>です。三角関数の置換積分も登場です b^^)

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【高校数学(数ⅠA・数ⅡB・数ⅢC)を復習する】でもっと学習する b^^)
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Frank

Frank

■兵庫県立神戸商科大学・商経学部経済学科卒。総合商社勤務後、国際ビジネスコンサルタントとして独立。北米・中南米・オセアニア・東南アジア・欧州・アフリカ諸国等での駐在、インターナショナル・マイクロエレクトロニクス・アンド・システムズ国際会議での講演、米国および台湾新竹縣シリコンバレーでの表面実装技術テクニカル・アドバイザー、米国直接投資に関わる国際訴訟問題解決のためのアイスブレーカー、レザービジネスでの貿易顧問、木材輸入業での商談等、数多くのグローバルビジネスの経験を積む。■ビジネスコンサルティングに従事する傍ら、国連英検(UNATE)特A級・ビジネス英検(BEST)A級・ボランティア通訳検定(V通検)A級・看護英語試験(TOPEC)満点・日商ビジネス英検1級・観光英検1級・全商英検1級・英単語検定(単検)1級・実用英語技能検定(英検®)1級・通訳案内業国家資格を含む英語資格十冠を達成。イーラーニング講座開講後、ズーム・スカイプレッスンとの相乗効果で英検®1級合格者72名、全国通訳案内士国家試験合格者47名、TOEIC®990満点取得者6名やその他英語資格取得者を多数輩出。■《英会話講師への登龍門》として定着した筆者開講の[実践英語の達人クラス]では、プロの英会話講師や大学教授・講師、塾講師も受講。20名以上の上級英会話講師を育成。■goodbook出版主催の《2008年度出版登龍門》にて短編ラブロマンス小説『離れられなくなっちゃう』がグランプリ(大賞)を受賞、2009年1月商業出版にてデビュー。2012年5月には同じく商業出版にて長編社会派ミステリー小説『謎のルージュ』を出版。現在ペーパー版・Kindle版を合わせ全14作をアマゾンにて好評発売中。■趣味はバイクツーリング。メガツアラーの[Suzuki/GSX-1300R Hayabusa]を駆り、全国の海岸線を周遊。孤高の旅を満喫する。

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