sacra_sak_08 さんへのコメント返答

sacra_sak_08 さんのコメントに対する返答


>> f(g(x))g’(x) の不定積分のポイントは

あれ,f'(g(x)) g'(x) じゃないですか? ただの脱字かとは思いますが>< (2006/10/15 の分転載)




現在、教科書(数研出版、pp143-144参照)を使用して積分の学習をしています。

積分記号∫を使用して表現すれば良かったのかもしれない。

f「'」(g(x))g'(x) における「'」は必要ないです。



∫f(g(x))g'(x)dx = ∫f(u)du ただし、u = g(x)---------☆



被積分関数が f(g(x))g'(x) の形をしている場合、

g(x) を u で置き換え、形式的に g'(x)dx を du で置き換えればよい。(教科書より)



それでこれらを踏まえて次のように述べた訳です。

■f(g(x))g'(x) の不定積分のポイントは■

被積分関数のある纏まりを u とおいたときに、f(u)u' の形になることを見抜くこと!■




確かにこれだけでは解りにくいですね!






ここから別の表現で書いてみます。


∫f(x)dx = ∫f(g(t))g'(t)dt ただし、x = g'(t)---------★



計算上においては、積分微分の逆である。

だから、これは「合成関数の微分法」に対応するのではなかろうか。

F(x) = ∫f(x)dx・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・①

ここで、x が微分可能な t の関数 g(t) とする。

このとき、F(x) = F(g(t)) で、これは t の関数。

そこで、さきほどの「合成関数の微分法」にしたがって①の両辺を t で微分すると

d/dtF(x) = (d/dxF(x))dx/dt

= f(x)g'(t)

= f(g(t))g'(t)

ここで、この両辺を t で積分してみると

F(x) = ∫f(g(t)g'(t) dt

右辺の g'(t) は dx/dt のことであるから、

∫f(x)dx = ∫f(x)dx/dt・dt

形式的に、dx = g'(t)dt

「x についての積分」が簡単に「t についての積分」におきかわり、その結果が t の式で求められる。




∫f(x)dx = ∫f(g(t))g'(t)dt ただし、x = g'(t)---------★

★における積分の公式には、2通りの使い方があり、★を(左辺の形)→(右辺の形)に見る方法

さらに(右辺の形)→(左辺の形)に見る方法[☆]でこの場合のことについて■〜■として述べた。





すこし見ずらいかもしれない。
適当な例題を書いて説明したほうが解りやすかったかもしれない。

sacra_sak_08 さんのブログにある「積分公式まとめ」みたいに書くことができないため、この方法で説明してみました。//

積分公式まとめ」は、とても見やすくいいですね。