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積分

    hirohiko (id: 3465) (2024年8月22日23:00)
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    計算方法がわからないので教えてください。 答えは-4/9となっています。

    スクリーンショット 2024-08-22 225618.png

    回答

    く こ (id: 3416) (2024年8月22日23:44)
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    手書きですみません🙇‍♂️ もっと簡単な方法があるかもしれません。参考までにです。

    IMG_6846.jpeg

    hirohiko (id: 3465) (2024年8月23日22:41)
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    ありがとうございます! cos^3xはこう解消できるのですね… 参考にさせていただきます!

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2024年8月22日23:55)
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    hirohiko さん、こんばんは。初めての方ですね。よろしく。 これは部分積分すれば求められますよ。 まずは方針のみ書きますので、やってみてください。 ①部分積分の公式 $\int f(x)g’(x)dx=f(x)g(x)-\int f'(x)g(x)dx$ で $f(x)=x,g'(x)=\sin^2x \cos x$ として部分積分します。 ②$g(x)=\int \sin^2x \cos x dx$ は置換積分 $\sin x=t$ として求めます。 ③$-\int f'(x)g(x)dx$ の部分は $\sin^3 x=\sin^2 x \sin x=(1-\cos^2 x)\sin x$ として、置換積分 $\cos x=t$ として計算します。 これで$-\dfrac{4}{9}$ が得られます。 もしやってみてうまくいかないようなら、あなたのノートを写真でアップしてください。間違いを見つけましょう。 全部書いてしまってもいいのだけれど、やはりあなたがやらないことには力にならないので、あえて方針のみで止めておきますね。意地悪してるんじゃないんです。 これで大丈夫ですか?会話型を目指しています。これを読んだら、わかったとか、まだこのへんがわからないから説明してほしいとか、計算がうまくいかないから見てくれとか、コメント欄に何か返事を書いてください。返事がないと、せっかく書いたものを読んでくれたのかどうか、書いたものが役に立ったのかどうか、こちらではわからないのです。コメントよろしく。 もう時間が遅いので、この後の対応は明日になりますが我慢してください。
    (追記: 2024年8月24日9:11)
    答にたどり着けたのならよかったです。さて、置換積分ですが、慣れという側面はあるかとは思いますが、やはり基本の形を押さえておくのがいいと思います。被積分関数がf(g(x))g'(x)の形であることが見えるような場合は置換しますね。今の問題ではサイン、コサインの微分がコサイン、ーサインなので、②ではその形になっているのが見えますね。f(t)=t²、t=g(x)=sinx、g'(x)=cosxです。 $\ xsqrt{ax+b}$ みたいなのも置換積分ですね。$t=ax+b$ と置換したり、$t=sqrt{ax+b}$ のように置換したりすると楽に計算ができます。扱いにくい形のものをひとまとまりに置換して、さらにその微分の形がどこかに見つかれば置換積分! 置換積分は、いろいろな問題をやってみて、勘を磨きましょう! これでどうでしょうか?
    (追記: 2024年8月24日12:34)
    あ、$\sqrt{ax+b}$ です!
    hirohiko (id: 3465) (2024年8月23日22:56)
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    初めまして。回答していただきありがとうございます。 方針通りに計算したら答えを出すことができました! 質問なのですが、どのようなときに置換積分を行うと計算がうまくいくか、というのは慣れなのでしょうか。この形を見たら置換積分!みたいなものがあるのでしょうか?また、上級者の方は、置換積分を省略して計算したりするのですか?

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2024年8月24日9:33)
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    上の回答に追記しました。読んでください。

    hirohiko (id: 3465) (2024年8月26日23:35)
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    お返事が遅くなってしまい、すみません。 ご丁寧にご回答いただき、ありがとうございます。 演習して、形が見えるように勘を磨きたいと思います!

    hirohiko (id: 3465) (2024年8月26日23:36)
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    また機会があれば、よろしくお願いします。

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2024年8月27日6:11)
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    わからないことができたら、またどうぞ!お待ちしています!

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