与えられた積分を計算します。積分は次の通りです。 $\int \frac{\cos x}{(8 + \sin x)^4} dx$

解析学積分置換積分三角関数
2025/7/8

1. 問題の内容

与えられた積分を計算します。積分は次の通りです。
cosx(8+sinx)4dx\int \frac{\cos x}{(8 + \sin x)^4} dx

2. 解き方の手順

この積分を解くために、置換積分を用います。
u=8+sinxu = 8 + \sin x と置くと、du=cosxdxdu = \cos x dx となります。
積分を uu で書き換えると、
cosx(8+sinx)4dx=1u4du=u4du\int \frac{\cos x}{(8 + \sin x)^4} dx = \int \frac{1}{u^4} du = \int u^{-4} du
となります。
u4u^{-4} の積分は、
u4du=u33+C=13u3+C\int u^{-4} du = \frac{u^{-3}}{-3} + C = -\frac{1}{3u^3} + C
です。
ここで、u=8+sinxu = 8 + \sin x を代入すると、
13(8+sinx)3+C-\frac{1}{3(8 + \sin x)^3} + C
となります。

3. 最終的な答え

最終的な答えは、
13(8+sinx)3+C-\frac{1}{3(8 + \sin x)^3} + C
です。