定積分 $y = \int_{0}^{\pi} \sin(\frac{x}{3}) dx$ を計算する問題です。解析学定積分積分三角関数置換積分2025/7/181. 問題の内容定積分 y=∫0πsin(x3)dxy = \int_{0}^{\pi} \sin(\frac{x}{3}) dxy=∫0πsin(3x)dx を計算する問題です。2. 解き方の手順まず、sin(x3)\sin(\frac{x}{3})sin(3x) の不定積分を計算します。x3=t\frac{x}{3} = t3x=t と置換すると、dx=3dtdx = 3dtdx=3dt となります。∫sin(x3)dx=∫sin(t)⋅3dt=3∫sin(t)dt=−3cos(t)+C=−3cos(x3)+C\int \sin(\frac{x}{3}) dx = \int \sin(t) \cdot 3 dt = 3 \int \sin(t) dt = -3\cos(t) + C = -3\cos(\frac{x}{3}) + C∫sin(3x)dx=∫sin(t)⋅3dt=3∫sin(t)dt=−3cos(t)+C=−3cos(3x)+C次に、定積分の値を計算します。∫0πsin(x3)dx=[−3cos(x3)]0π\int_{0}^{\pi} \sin(\frac{x}{3}) dx = \left[ -3\cos(\frac{x}{3}) \right]_0^{\pi}∫0πsin(3x)dx=[−3cos(3x)]0π=−3cos(π3)−(−3cos(03))=−3cos(π3)+3cos(0)= -3\cos(\frac{\pi}{3}) - (-3\cos(\frac{0}{3})) = -3\cos(\frac{\pi}{3}) + 3\cos(0)=−3cos(3π)−(−3cos(30))=−3cos(3π)+3cos(0)cos(π3)=12\cos(\frac{\pi}{3}) = \frac{1}{2}cos(3π)=21 であり、cos(0)=1\cos(0) = 1cos(0)=1 であるから、=−3(12)+3(1)=−32+3=32= -3(\frac{1}{2}) + 3(1) = -\frac{3}{2} + 3 = \frac{3}{2}=−3(21)+3(1)=−23+3=233. 最終的な答え32\frac{3}{2}23