■オイラー積分
有名なオイラー積分
I=∫(0,π/2)log(sinx)dx=-π/2log2
を求めてみることにしましょう.
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sin(π-x)=sinxより,∫(0,π)log(sinx)dx=2I
cos(π/2-x)=sinxより,∫(0,π/2)log(cosx)dx
xを2xに置き換えると
2I=∫(0,π)log(sinx)dx=2∫(0,π/2)log(sin2x)dx
I=∫(0,π/2)log(sin2x)dx
=∫(0,π/2)log2dx+∫(0,π/2)log(sinx)dx+∫(0,π/2)log(cosx)dx
=π/2log2+2I
これより
I=∫(0,π/2)log(sinx)dx=-π/2log2=-1.088793045・・・
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同じことではあるが,積分変数をxからπ/2−xに置き換えて
sin(π/2-x)=cosxより,
∫(0,π/2)log(sin(π/2-x))dx=∫(0,π/2)log(cosx)dx
2I=∫(0,π/2){log(sinx)+log(cosx)}dx=∫(0,π/2)log((sin2x)/2)dx
=-π/2log2+∫(0,π/2)log(sin2x)dx
再び積分変数をxからx/2に置き換えて
2I=-π/2log2+1/2∫(0,π)log(sinx)dx=-π/2log2+I
したがって,
I=-π/2log2
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