2026年2月15日日曜日

合成関数の微分の公式の逆の置換積分法

やさしい微分積分
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【問1】

 以下の関数を積分せよ。


【解答】
 被積分関数の式よりも次数が1つ大きい以下の式を、合成関数の微分の公式で微分してみる。


(微分結果)

 h(x) の微分の結果の式の形が、積分前の被積分関数の式と同じ形になったので、
式の係数を調整した上で、微分前の関数の式h(x) を、積分の結果として答える。

(解答おわり)

【問2】
 以下の関数を積分せよ。


 被積分関数の式(ー2乗の式)よりも次数が1つ大きい(ー1乗の式)以下の似た式を、合成関数の微分の公式で微分してみる。


(微分結果)

 h(x) の微分の結果の式の形が(係数を除けば)積分前の被積分関数の式と同じ形になったので、
式の係数を調整した上で、微分前の関数の式h(x) を、積分の結果として答える。

(解答おわり)

《補足》
 この積分方法は、以下の計算式によって、変数xを変数g(x) に置換して積分する「置換積分法」と呼んでいる。(正しくは式の係数も整合させて計算する)


リンク: 

やさしい微分積分
置換積分法の概要
合成関数の微分の公式の分かり易い証明
高校数学の目次


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