■書ききれなかった微分積分の話(その38)

 ∫(a,b)f(x)dxに対する原始関数F(x)が見つかればまことに好都合であるが,私たちはあらゆる関数の原始関数を知っているわけではない.実際,これまでのところ不定積分が見つかっていない関数があり,それらはこれからも見つかるという希望はかなえられそうにない.

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 (その24)に掲げた問題

  ∫(-1,1) 1/Sqrt((1-2sx+s^2)(1-2tx +t^2) dx

は,ルジャンドルの多項式を使って,エレガントな計算で求められることがわかった.

  ∫(-1,1) 1/Sqrt((1-2sx+s^2)(1-2tx +t^2) dx

=Σ2(st)^n/(2n+1)

=1/sqrt(st))log((1+sqrt(st))/(1-sqrt(st)))

を示すことができるのであるが,この問題は,

  ∫(-1,1) 1/Sqrt((a-x)(b-x)) dx

=log((a+b-2-2√(a-1)(b-1))/((a+b+2-2√(a+1)(b+1))

に帰着されるのである.

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