【sin】高校生のための数学質問スレPART170【cos】
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0842132人目の素数さん
2008/03/08(土) 19:47:101/(x^3+1)=(1/3)*[{1/(x+1)}−{(x−2)/(x^2-x+1)}
(1/3)*∫[0,1]{1/(x+1)}dx=(1/3)*log2
次に
−(1/3)*∫[0,1]{(x−2)/(x^2-x+1)}dx
=−(1/3)*∫[0,1][{(x−1/2)−3/2}/(x^2-x+1)]dx
=−(1/3)*∫[0,1]{(x−1/2)/(x^2-x+1)}dx+(1/2)*∫[0,1]{1/(x^2-x+1)}dx
(x^2-x+1)'=2x−1,2x−1=(x−1/2)/2より
−(1/3)*∫[0,1]{(x−1/2)/(x^2-x+1)}dx
=−(1/6)*∫[0,1]{(x^2-x+1)'/(x^2-x+1)}dx
=−(1/6)*[log(x^2-x+1)][0,1]
=0
(x^2-x+1)=[{x−(1/2)}^2]+(3/4)より
(1/2)*∫[0,1]{1/(x^2-x+1)}dx
=(1/2)*∫[0,1]{1/{(x−1/2)^2+3/4}]dx
ここで
x=(1/2)+{(√3)*(tanθ)/2}とおく。dx/dθ=√3/{2(cosθ)^2}
x:0→1のときθ:−π/6→π/6
(1/2)*∫[0,1]{1/{(x−1/2)^2+3/4}]dx
=(1/2)*(4/3)*{(√3)/2}*∫[−π/6,π/6]1/[{(cosθ)^2}*{(tanθ)^2+1}]dθ
=(1/√3)*∫[−π/6,π/6]dθ (∵(√3)/3=1/√3,(tanθ)^2+1=1/{(cosθ)^2})
=π/(3√3)
∴∫[0,1]{1/(x^3+1)}dx=(1/3)*log2+{π/(3√3)}
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