f′(x)/f(x) 型などの定積分(A)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/26
🔁 類題: f′(x)/f(x) 型などの定積分(B) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
次の定積分を求めよ.
\begin{enumerate}
\item[(1)] $\displaystyle\int_0^1\frac{x}{x^2+1}\,dx$
\item[(2)] $\displaystyle\int_0^{\pi}\sin^2x\,dx$
\item[(3)] $\displaystyle\int_2^3\frac{dx}{x^2-1}$
\end{enumerate}
(1) $\dfrac{x}{x^2+1}=\dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{(x^2+1)'}{x^2+1}$ であるから $\left[\dfrac{1}{2}\log(x^2+1)\right]_0^1=\dfrac{1}{2}\log 2$
(2) $\displaystyle\int_0^{\pi}\frac{1-\cos 2x}{2}\,dx=\left[\frac{x}{2}-\frac{\sin 2x}{4}\right]_0^{\pi}=\frac{\pi}{2}$
(3) $\dfrac{1}{x^2-1}=\dfrac{1}{2}\left(\dfrac{1}{x-1}-\dfrac{1}{x+1}\right)$ であるから
\[ \int_2^3\frac{dx}{x^2-1}=\left[\frac{1}{2}\log\left|\frac{x-1}{x+1}\right|\right]_2^3=\frac{1}{2}\left(\log\frac{1}{2}-\log\frac{1}{3}\right)=\frac{1}{2}\log\frac{3}{2} \]
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