■18世紀における微積分(その72)

【1】有理関数の積分

φ(x)=∫dx/(1+x^2)

はx=tanθとして変数変換し計算するのが常套手段であるが、変数θは何に由来するのであろうか?

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1+x^2=1+(tanθ)^2

dx=dθ/(cosθ)^2

φ(x)=∫dx/(1+x^2)=∫dθ=θ+C=arctanx+C

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∫(0,1)dx/(1+x^2)=∫dθ=θ=arctanx|=π/4

∫(0,∞)dx/(1+x^2)=∫dθ=θ=arctanx|=π/2

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