$\sin A \cos B = \frac{1}{2} [\sin(A+B) + \sin(A-B)]$

解析学積分三角関数不定積分積和の公式
2025/7/30
## 問題の内容
問題は、不定積分 sin(3x)cos(2x)dx\int \sin(3x) \cos(2x) dx を計算することです。
## 解き方の手順

1. 三角関数の積和の公式を利用します。公式は以下の通りです。

sinAcosB=12[sin(A+B)+sin(AB)]\sin A \cos B = \frac{1}{2} [\sin(A+B) + \sin(A-B)]

2. 上記の公式を適用して、積分を書き換えます。

A=3xA = 3x, B=2xB = 2x とすると、
sin(3x)cos(2x)=12[sin(3x+2x)+sin(3x2x)]=12[sin(5x)+sin(x)]\sin(3x) \cos(2x) = \frac{1}{2} [\sin(3x+2x) + \sin(3x-2x)] = \frac{1}{2} [\sin(5x) + \sin(x)]
したがって、積分は次のようになります。
sin(3x)cos(2x)dx=12[sin(5x)+sin(x)]dx=12[sin(5x)+sin(x)]dx\int \sin(3x) \cos(2x) dx = \int \frac{1}{2} [\sin(5x) + \sin(x)] dx = \frac{1}{2} \int [\sin(5x) + \sin(x)] dx

3. 積分を計算します。

sin(5x)dx=15cos(5x)+C1\int \sin(5x) dx = -\frac{1}{5} \cos(5x) + C_1
sin(x)dx=cos(x)+C2\int \sin(x) dx = -\cos(x) + C_2
したがって、
12[sin(5x)+sin(x)]dx=12[15cos(5x)cos(x)]+C\frac{1}{2} \int [\sin(5x) + \sin(x)] dx = \frac{1}{2} [-\frac{1}{5} \cos(5x) - \cos(x)] + C
=110cos(5x)12cos(x)+C= -\frac{1}{10} \cos(5x) - \frac{1}{2} \cos(x) + C
## 最終的な答え
110cos(5x)12cos(x)+C-\frac{1}{10} \cos(5x) - \frac{1}{2} \cos(x) + C

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