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式の変換
2問です。
1枚目は青線から何故赤線になるのか分かりません。
2枚目は sin(mπ+π/2)=cos(mπ) になると思うんですが、そこから(-1)^m への変換が分かりません。1項目と2項目の分子の変換を教えていただきたいです。
追記です。
e^-x の積分は -e^-x +c ですが、e^(1-x) の積分が何故 -e^(1-x) になるのか教えてください。これは e^(a-nx) のような形でも応用可能でしょうか。
回答
1枚目:積分する変数はxだから、√kや√(k+1)は定数です。√kのほうは積分すれば[√kx]で、xにk+1とkを代入して引くという普通の計算で√kになりますよ。√(k+1)のほうも同様に。ただ、定積分を面積で考えるなら、y=√kという定数関数を巾1の範囲で定積分するから当然√kです。
2枚目:
m=1,2,3,4…に対して、青線の前半の分子は-1,+1,-1,+1…となりますし、後半の方の分子は;1,-1,+1,-1…となるので、後半の方をマイナスを付けて前半と同じものを作り、-(-1,+1,-1,+1…)と考えれば、-1,+1,-1,+1…は $ (-1)^m $ ですので、そのようになりました!ここの変形は $ (-1)^{m-1} $ とか、$ (-1)^{m+1} $ とも書けますが、この問題では $ -(-1)^m $ としました。いろいろな表現法を身につけておくと便利です。
これでわかりますか?
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追加質問の返事です。
そもそもマイナスx乗のときは置換積分をあまり意識しないでやってしまいますが、-xをtと置き換えて置換積分しているのです。指数部分がax+bならadx=dtよりdx=dt/a。おたずねのことは−nが分母に現れて成り立ちます。
では、また。おやすみなさい。
1枚目はdkで計算してました。2枚目も分かりました。地道に覚えます。ちょうど今分からない所があるので、質問に追記しますね。
見逃しそうなので、今後は新たな質問を立てるようにして下さい。
謎が解けました。ありがとうございました。