不定積分 $\int \frac{\cos x}{5\sin x - 7} dx$ を計算する問題です。

解析学不定積分置換積分三角関数積分
2025/7/17

1. 問題の内容

不定積分 cosx5sinx7dx\int \frac{\cos x}{5\sin x - 7} dx を計算する問題です。

2. 解き方の手順

この積分は、置換積分を使って解くことができます。
まず、u=5sinx7u = 5\sin x - 7 と置きます。
すると、dudx=5cosx\frac{du}{dx} = 5\cos x となり、du=5cosxdxdu = 5\cos x dx となります。
したがって、cosxdx=15du\cos x dx = \frac{1}{5} du となります。
この置換を用いると、積分は次のようになります。
cosx5sinx7dx=1u15du=151udu\int \frac{\cos x}{5\sin x - 7} dx = \int \frac{1}{u} \cdot \frac{1}{5} du = \frac{1}{5} \int \frac{1}{u} du
1udu=lnu+C\int \frac{1}{u} du = \ln |u| + C であるから、
151udu=15lnu+C\frac{1}{5} \int \frac{1}{u} du = \frac{1}{5} \ln |u| + C
最後に、u=5sinx7u = 5\sin x - 7 を代入して、xx の関数に戻します。
15ln5sinx7+C\frac{1}{5} \ln |5\sin x - 7| + C

3. 最終的な答え

15ln5sinx7+C\frac{1}{5} \ln |5\sin x - 7| + C

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