置換積分・部分積分(定積分版)
定積分では、変数を置換すると積分区間も置換する必要があります。
📘 例題①(置換) ∫_0^1 x·e^{x²} dx
解答:u = x²、du = 2x dx → x dx = du/2。区間:x=0→u=0、x=1→u=1。
= ∫_0^1 (1/2)e^u du = (1/2)[e^u]_0^1 = (e−1)/2
解答:u = x²、du = 2x dx → x dx = du/2。区間:x=0→u=0、x=1→u=1。
= ∫_0^1 (1/2)e^u du = (1/2)[e^u]_0^1 = (e−1)/2
📘 例題②(部分積分) ∫_0^1 x·e^x dx
解答:[x·e^x]_0^1 − ∫_0^1 e^x dx = e − (e−1) = 1
解答:[x·e^x]_0^1 − ∫_0^1 e^x dx = e − (e−1) = 1
💡 ポイント
- 置換したら積分区間も忘れずに変換
- 部分積分は [f·g]_a^b − ∫_a^b f'·g dx
練習問題
- ∫_0^{π/2} sin x · cos x dx
解答・解説
- 解答:1/2
u=sin x、du=cos x dx。∫_0^1 u du = 1/2。