与えられた関数 $f(x) = 4\sin^3(x)\cos(x)$ を積分する。

解析学積分三角関数置換積分
2025/6/3

1. 問題の内容

与えられた関数 f(x)=4sin3(x)cos(x)f(x) = 4\sin^3(x)\cos(x) を積分する。

2. 解き方の手順

置換積分を用いる。u=sin(x)u = \sin(x) と置くと、dudx=cos(x)\frac{du}{dx} = \cos(x) より du=cos(x)dxdu = \cos(x)dx となる。
したがって、
\int 4\sin^3(x)\cos(x) dx = \int 4u^3 du
積分を実行する。
\int 4u^3 du = 4 \int u^3 du = 4 \cdot \frac{u^4}{4} + C = u^4 + C
ここで u=sin(x)u = \sin(x) を代入すると、
(\sin(x))^4 + C = \sin^4(x) + C

3. 最終的な答え

sin4(x)+C\sin^4(x) + C

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