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置換積分法のxとtの対応

    只隈 佑汰 (id: 4481) (2026年1月16日21:28)
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    x=a(t-sin t) のxとtの対応が x=0の時t=0 x=2πaの時t=2π になる計算の仕方がわかりません。 ご教示お願い致します。

    20260116_211438.jpg

    回答

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2026年1月16日22:56)
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    只隈 佑汰 さん、こんばんは。 そもそもサイクロイドの媒介変数表示がそのようになったのは、円がt(ラジアン)だけ回転して動いたときのx、y座標を求めるとその式になるということでしたね。これを使えば、半径aの円がt=0の時に原点でx軸に接していて、1回転すなわちt=2πの時に(2πa、0)でx軸に接することになります。ですから回転角tの範囲は0から2πになります。その本の138ページにあるみたいですね(笑)。 しかし、それを使わずに、純粋に置換積分で考えたいのですね。 $a(t-\sin t)=0,a(t-\sin t)=2a\pi$ を解きたいのですね。 $a(t-\sin t)=0$のほうは直線 $y=t$ と$y=\sin t$ の共有点を考えればt=0しかないことはグラフから読み取れます。 $a(t-\sin t)=2a\pi$のほうは、直線 $t-2\pi$ と $y=\sin t$ の共有点を考えれば、これもグラフからt=2πしかないことが分かりますよ。 どちらの場合も直線がサインカーブの変曲点を通るような接線になります。 グラフも使わずに、代数的な計算で、となると私はよくわかりません。 これで大丈夫ですか?
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