$\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \cos(2nx) dx$ を計算せよ。

解析学定積分三角関数積分
2025/8/4

1. 問題の内容

0π2cos(2nx)dx\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \cos(2nx) dx を計算せよ。

2. 解き方の手順

まず、cos(2nx)\cos(2nx) の不定積分を求めます。
cos(2nx)dx=12nsin(2nx)+C\int \cos(2nx) dx = \frac{1}{2n} \sin(2nx) + C
次に、定積分を計算します。
0π2cos(2nx)dx=[12nsin(2nx)]0π2=12nsin(2nπ2)12nsin(2n0)=12nsin(nπ)12nsin(0)\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \cos(2nx) dx = \left[ \frac{1}{2n} \sin(2nx) \right]_{0}^{\frac{\pi}{2}} = \frac{1}{2n} \sin(2n \cdot \frac{\pi}{2}) - \frac{1}{2n} \sin(2n \cdot 0) = \frac{1}{2n} \sin(n\pi) - \frac{1}{2n} \sin(0)
sin(nπ)=0\sin(n\pi) = 0 および sin(0)=0\sin(0) = 0 なので、
12nsin(nπ)12nsin(0)=12n012n0=0\frac{1}{2n} \sin(n\pi) - \frac{1}{2n} \sin(0) = \frac{1}{2n} \cdot 0 - \frac{1}{2n} \cdot 0 = 0

3. 最終的な答え

0

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