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積分の漸化式
数学Ⅲ 積分の問題での疑問なのですが、
(1)は導くことが出来たのですが、
(2)でいざ(1)の漸化式を使って
n=3、n=4の計算をしようとしても、2枚目の写真の黄色の部分をどう処理していいのかわかりません。範囲を決めて積分しているのに、このまま代入するとxが残ってしまいます。どのように対処すれば良いのでしょうか?教えていただけると幸いです。
回答
太郎さん、こんにちは。
「範囲を決めて積分しているのに、このまま代入するとxが残ってしまいます」というのが、ちょっとよくわからないのですが。不定積分だからxが残っても問題ないです。こういう質問の時は、あなたがやったノートを写真でアップしてくれるといいのですが。
とりあえず、$I_3,I_4$ を求めることについて書いてみますが…
$n=3$ のとき、漸化式より
$I_3=\dfrac{1}{3}(-\sin^2 x \cos x+2I_1)$ となり、$I_1=\int \sin x dx$ は自分で普通に計算しますよ。
$n=4$ のとき、漸化式より
$I_4=\dfrac{1}{4}(-\sin^3 x \cos x+2I_2)$ となり、$I_2=\int \sin^2 x dx$ は自分で普通に(半角の公式or2倍角の公式で)計算しますよ。
===============追記 22:50=================
コメント、写真見ました。
ごめんなさい、(2)は定積分を求めるのですね。$I_3,I_4$ を求めるのと勘違いしてました。
では…
あなたのノートの1行目、$=I_3$ ではなく、$=\left[ I_3 \right]_0^{\frac{\pi}{2}}$ です!
定積分の値は、不定積分に積分の上端、下端を代入して引き算ですから、不定積分 $I_3,I_4$ を使って
$\left[ I_3 \right]_0^{\frac{\pi}{2}}$ や$\left[ I_4 \right]_0^{\frac{\pi}{2}}$
を計算すればいいのです。これでxはなくなり、値が求まります。
=======追記終わり=========
これで大丈夫ですか?
わかったとか、まだこのへんがわからないとか、質問したのはそこじゃないとか、コメント欄に返事を書いてください。
写真アップしました。漸化式と積分の融合問題自体初めてなので、バカなこと言ってるかもしれませんが、よろしくお願いします。
ごめんなさい、(2)は定積分でしたね。勘違いしてました。上の回答に追記しましたので読んでください。まだ不明な点が残るようなら、またコメントで質問してください。