与えられた問題は、不定積分 $\int \sin(\frac{2}{3}x + \frac{\pi}{6}) dx$ を計算することです。

解析学積分不定積分置換積分三角関数
2025/5/11

1. 問題の内容

与えられた問題は、不定積分 sin(23x+π6)dx\int \sin(\frac{2}{3}x + \frac{\pi}{6}) dx を計算することです。

2. 解き方の手順

積分を実行するために、置換積分を用います。
まず、u=23x+π6u = \frac{2}{3}x + \frac{\pi}{6} と置きます。
次に、両辺を xx で微分して、dudu を求めます。
dudx=23\frac{du}{dx} = \frac{2}{3}
したがって、
du=23dxdu = \frac{2}{3} dx
dx=32dudx = \frac{3}{2} du
これで積分を uu について書き換えることができます。
sin(23x+π6)dx=sin(u)32du=32sin(u)du\int \sin(\frac{2}{3}x + \frac{\pi}{6}) dx = \int \sin(u) \frac{3}{2} du = \frac{3}{2} \int \sin(u) du
sin(u)\sin(u) の積分は cos(u)-\cos(u) なので、
32sin(u)du=32(cos(u))+C=32cos(u)+C\frac{3}{2} \int \sin(u) du = \frac{3}{2} (-\cos(u)) + C = -\frac{3}{2} \cos(u) + C
最後に、uu を元の変数 xx に戻します。
32cos(u)+C=32cos(23x+π6)+C-\frac{3}{2} \cos(u) + C = -\frac{3}{2} \cos(\frac{2}{3}x + \frac{\pi}{6}) + C

3. 最終的な答え

したがって、積分結果は次のようになります。
32cos(23x+π6)+C-\frac{3}{2} \cos(\frac{2}{3}x + \frac{\pi}{6}) + C

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