■18世紀における微積分(その188)
【3】三角関数の有理式の積分
exp(ix)=cosx+isinx
exp(-ix)=cosx-isinx
z=exp(ix)を用いると
cosx=1/2(exp(ix)+exp(-ix))=1/2(z+1/z)=(z^2+1)/2z
sinx=1/2i(exp(ix)-exp(-ix))=1/2i(z-1/z)=(z^2-1)/2iz
tanx=(z^2-1)/i(z^2+1)
dx=dz/iz
という関係で結ばれている
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φ(x)=∫(0,π)dx/(1+ecosx)=π/(1-e^2)^1/2
φ(x)=∫(0,π)dx/(a+bcosx)^2=πa/(a^2-b^2)^3/2
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z=exp(ix)を用いると
φ(x)=∫(0,π)dx/(1+ecosx)=2/ie∫(0,π)dz/(z-α)(z-β)
=1/i(1-e^2)^1/2・log(z-α)/(z-β)=・・・
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