与えられた定積分を計算します。 $\int_{1}^{2} \sin(\frac{2}{3}x + \frac{x}{6}) \, dx$

解析学定積分三角関数積分
2025/5/11

1. 問題の内容

与えられた定積分を計算します。
12sin(23x+x6)dx\int_{1}^{2} \sin(\frac{2}{3}x + \frac{x}{6}) \, dx

2. 解き方の手順

まず、積分の中のsin関数の引数を整理します。
23x+x6=4x6+x6=5x6\frac{2}{3}x + \frac{x}{6} = \frac{4x}{6} + \frac{x}{6} = \frac{5x}{6}
したがって、積分は
12sin(5x6)dx\int_{1}^{2} \sin(\frac{5x}{6}) \, dx
となります。
次に、この積分を計算します。sin関数の積分は-cos関数であるので、
sin(5x6)dx=65cos(5x6)+C\int \sin(\frac{5x}{6}) \, dx = -\frac{6}{5} \cos(\frac{5x}{6}) + C
となります。
定積分を計算するには、この不定積分に積分範囲を代入します。
65cos(5x6)12=65cos(526)(65cos(516))=65cos(53)+65cos(56)-\frac{6}{5} \cos(\frac{5x}{6}) \Big|_1^2 = -\frac{6}{5} \cos(\frac{5 \cdot 2}{6}) - (-\frac{6}{5} \cos(\frac{5 \cdot 1}{6})) = -\frac{6}{5} \cos(\frac{5}{3}) + \frac{6}{5} \cos(\frac{5}{6})
よって、
65(cos(56)cos(53))\frac{6}{5}(\cos(\frac{5}{6}) - \cos(\frac{5}{3}))

3. 最終的な答え

65(cos(56)cos(53))\frac{6}{5}(\cos(\frac{5}{6}) - \cos(\frac{5}{3}))

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