■18世紀における微積分(その3)

 素朴な疑問であるが,(その2)において,x+y=±t,x-y=±tとしたらどうなるのだろう.

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【1】x+y=tの場合

  y=√(x^2+1)

  t=x+√(x^2+1)

  t-x=√(x^2+1)

  (t-x)^2=(x^2+1)

  t^2-2xt=1

  x=(t-1/t)/2,y=(t+1/t)/2,

  dx/dt=(t^2+1)/2t^2

  ∫√(x^2+1)dx=∫(t^2+1)^2/4t^3dt

 =∫{(t+1/t^3)/4+1/2t}dt

 =(t^2-1/t^2)/8+1/2log|t|+C

 =1/2{x√(x^2+1)+log(x+√(x^2+1))}+C

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【2】x-y=tの場合

  y=√(x^2+1)

  t=x-√(x^2+1)

  t-x=-√(x^2+1)

  (t-x)^2=(x^2+1)

  t^2-2xt=1

  x=(t-1/t)/2,y=(t+1/t)/2,

となって同じ結果が得られる.

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【3】x+y=-tの場合

  y=√(x^2+1)

  -t=x+√(x^2+1)

  t+x=-√(x^2+1)

  (t+x)^2=(x^2+1)

  t^2+2xt=1

  x=-(t-1/t)/2,y=(t+1/t)/2,

  dx/dt=-(t^2+1)/2t^2

となって同じ結果が得られる.

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