与えられた定積分を計算します。積分は以下の通りです。 $\int_{0}^{1} \frac{1}{1+t^2} dt$

解析学定積分arctan積分計算
2025/6/29

1. 問題の内容

与えられた定積分を計算します。積分は以下の通りです。
0111+t2dt\int_{0}^{1} \frac{1}{1+t^2} dt

2. 解き方の手順

11+t2\frac{1}{1+t^2} の不定積分は arctan(t)\arctan(t) であることを利用します。
定積分の計算は、不定積分を求めて、積分区間の上限と下限の値を代入し、その差を計算することで行います。
0111+t2dt=[arctan(t)]01=arctan(1)arctan(0)\int_{0}^{1} \frac{1}{1+t^2} dt = [\arctan(t)]_{0}^{1} = \arctan(1) - \arctan(0)
arctan(1)=π4\arctan(1) = \frac{\pi}{4} であり、arctan(0)=0\arctan(0) = 0 です。
したがって、
0111+t2dt=π40=π4\int_{0}^{1} \frac{1}{1+t^2} dt = \frac{\pi}{4} - 0 = \frac{\pi}{4}

3. 最終的な答え

π4\frac{\pi}{4}

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