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定積分の計算(calculation of integrals)

不定積分の置換積分と部分積分についてすでに学んだので,ここでは定積分の置換積分と部分積分についての話から始めます.

証明 F(x) を f(x) の原始関数とすると, の原始関数である.したがって,微分積分学の基本定理より,

証明

とおくと, となるので,被積分関数は で表わすことができます.また積分範囲は のとき, なので となります.よって

定積分でよく使われる積分に次のものがあります.

 

ただし,

ここで, f(x) が 偶関数(even function)  とは において, f(-x) = f(x) が成り立つことです.これを f(x) のグラフで考えるとy軸対称となります.また, f(x) が 奇関数(odd function)  とは において, f(-x) = -f(x) が成り立つことです.これを f(x) のグラフで考えると原点対称となります.

証明
(1) .と表わせるので, f(x) = f(-x) より

ここで, t = -x とおくと dt = - dx.また, より .よって .これより,

(2),(3)の証明は各自に任せます.
(4) 演習問題3.8.1-2より なので について証明しよう.
のときは,

よって漸化式

を得ます.ところで,

より,

[H]





Hisashi Yokota
Thu Dec 26 14:08:48 GMT+0900 1996