定積分 $\int_{0}^{\pi} \sin 2x \, dx$ を計算します。

解析学定積分三角関数積分
2025/5/26

1. 問題の内容

定積分 0πsin2xdx\int_{0}^{\pi} \sin 2x \, dx を計算します。

2. 解き方の手順

まず、sin2x\sin 2x の不定積分を求めます。
sinax\sin ax の積分は 1acosax-\frac{1}{a}\cos ax ですから、
sin2x\sin 2x の積分は 12cos2x-\frac{1}{2}\cos 2x です。
したがって、
sin2xdx=12cos2x+C\int \sin 2x \, dx = -\frac{1}{2} \cos 2x + C
次に、定積分を計算します。
0πsin2xdx=[12cos2x]0π=12cos2π(12cos0)=12(1)+12(1)=12+12=0\int_{0}^{\pi} \sin 2x \, dx = \left[-\frac{1}{2} \cos 2x \right]_{0}^{\pi} = -\frac{1}{2} \cos 2\pi - \left(-\frac{1}{2} \cos 0 \right) = -\frac{1}{2}(1) + \frac{1}{2}(1) = -\frac{1}{2} + \frac{1}{2} = 0

3. 最終的な答え

0πsin2xdx=0\int_{0}^{\pi} \sin 2x \, dx = 0

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