定積分 $\int_0^1 \frac{1}{1+t^2} dt$ を計算します。

解析学定積分arctan積分
2025/7/1

1. 問題の内容

定積分 0111+t2dt\int_0^1 \frac{1}{1+t^2} dt を計算します。

2. 解き方の手順

11+t2\frac{1}{1+t^2} の原始関数は arctan(t)\arctan(t) です。したがって、
0111+t2dt=arctan(t)01\int_0^1 \frac{1}{1+t^2} dt = \arctan(t) \Big|_0^1
となります。
ここで、
arctan(1)=π4\arctan(1) = \frac{\pi}{4}
arctan(0)=0\arctan(0) = 0
であるから、
arctan(t)01=arctan(1)arctan(0)=π40=π4\arctan(t) \Big|_0^1 = \arctan(1) - \arctan(0) = \frac{\pi}{4} - 0 = \frac{\pi}{4}
となります。

3. 最終的な答え

π4\frac{\pi}{4}

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