問題は、定積分 $\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} (\cos\frac{x}{3} - \sin 2x) dx$ を計算することです。解析学定積分三角関数積分計算2025/7/171. 問題の内容問題は、定積分 ∫0π2(cosx3−sin2x)dx\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} (\cos\frac{x}{3} - \sin 2x) dx∫02π(cos3x−sin2x)dx を計算することです。2. 解き方の手順まず、積分を分解します。∫0π2(cosx3−sin2x)dx=∫0π2cosx3dx−∫0π2sin2xdx\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} (\cos\frac{x}{3} - \sin 2x) dx = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \cos\frac{x}{3} dx - \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \sin 2x dx∫02π(cos3x−sin2x)dx=∫02πcos3xdx−∫02πsin2xdx次に、それぞれの積分を計算します。∫0π2cosx3dx\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \cos\frac{x}{3} dx∫02πcos3xdx について、cosx3\cos\frac{x}{3}cos3x の原始関数は 3sinx33\sin\frac{x}{3}3sin3x なので、∫0π2cosx3dx=[3sinx3]0π2=3sinπ6−3sin0=3⋅12−0=32\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \cos\frac{x}{3} dx = [3\sin\frac{x}{3}]_{0}^{\frac{\pi}{2}} = 3\sin\frac{\pi}{6} - 3\sin 0 = 3 \cdot \frac{1}{2} - 0 = \frac{3}{2}∫02πcos3xdx=[3sin3x]02π=3sin6π−3sin0=3⋅21−0=23次に、∫0π2sin2xdx\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \sin 2x dx∫02πsin2xdx について、sin2x\sin 2xsin2x の原始関数は −12cos2x-\frac{1}{2}\cos 2x−21cos2x なので、∫0π2sin2xdx=[−12cos2x]0π2=−12cosπ−(−12cos0)=−12(−1)+12(1)=12+12=1\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \sin 2x dx = [-\frac{1}{2}\cos 2x]_{0}^{\frac{\pi}{2}} = -\frac{1}{2}\cos\pi - (-\frac{1}{2}\cos 0) = -\frac{1}{2}(-1) + \frac{1}{2}(1) = \frac{1}{2} + \frac{1}{2} = 1∫02πsin2xdx=[−21cos2x]02π=−21cosπ−(−21cos0)=−21(−1)+21(1)=21+21=1したがって、∫0π2(cosx3−sin2x)dx=32−1=12\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} (\cos\frac{x}{3} - \sin 2x) dx = \frac{3}{2} - 1 = \frac{1}{2}∫02π(cos3x−sin2x)dx=23−1=213. 最終的な答え12\frac{1}{2}21