■18世紀における微積分(その47)
[Q]∫(0,φ)dθ/cosθ=?
はメルカトール図法と関係する積分である.ここでは,t=tan(θ/2)とおく.
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すると
tan(θ/2)=sinθ/(1+cosθ)=(1−cosθ)/sinθ,
cosθ=(1−t^2)/(1+t^2),
sinθ=2t/(1+t^2),
dθ/dt=2/(1+t^2)
より,
∫1/cosxdx=∫2/(1−t^2)dt
ここで,
2/(1−t^2)=1/(1+t)+(1/1−t)
より
∫1/cosxdx=log|1+t|−log|1−t|+C
∫1/cosxdx=log|(1+t)/(1−t)|+C
∫1/cosxdx=log|tan(x/2+π/4)|+C
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