定積分 $\int_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} \sin(3x) dx$ を計算します。

解析学定積分三角関数積分
2025/7/2

1. 問題の内容

定積分 π2π2sin(3x)dx\int_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} \sin(3x) dx を計算します。

2. 解き方の手順

sin(3x)\sin(3x) の原始関数を求めます。sin(3x)dx=13cos(3x)+C\int \sin(3x) dx = -\frac{1}{3}\cos(3x) + C です。
定積分の定義に従い、積分範囲の端点の値を代入して計算します。
π2π2sin(3x)dx=[13cos(3x)]π2π2=13cos(3π2)(13cos(3(π2)))\int_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} \sin(3x) dx = \left[ -\frac{1}{3}\cos(3x) \right]_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} = -\frac{1}{3}\cos\left(3 \cdot \frac{\pi}{2}\right) - \left(-\frac{1}{3}\cos\left(3 \cdot \left(-\frac{\pi}{2}\right)\right)\right)
cos(3π2)=0\cos\left(\frac{3\pi}{2}\right) = 0 であり、cos(3π2)=cos(3π2)=0\cos\left(-\frac{3\pi}{2}\right) = \cos\left(\frac{3\pi}{2}\right) = 0 であるため、
π2π2sin(3x)dx=13(0)(13(0))=0\int_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} \sin(3x) dx = -\frac{1}{3}(0) - \left(-\frac{1}{3}(0)\right) = 0

3. 最終的な答え

0

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