$\int \cos(5x + \frac{\pi}{3}) dx$ を計算する問題です。

解析学積分三角関数置換積分
2025/3/9

1. 問題の内容

cos(5x+π3)dx\int \cos(5x + \frac{\pi}{3}) dx を計算する問題です。

2. 解き方の手順

三角関数の積分と置換積分を使います。
まず、u=5x+π3u = 5x + \frac{\pi}{3} と置換します。
すると、dudx=5\frac{du}{dx} = 5 となり、dx=15dudx = \frac{1}{5}du となります。
したがって、
cos(5x+π3)dx=cos(u)15du=15cos(u)du\int \cos(5x + \frac{\pi}{3}) dx = \int \cos(u) \cdot \frac{1}{5} du = \frac{1}{5} \int \cos(u) du
cos(u)\cos(u) の積分は sin(u)\sin(u) なので、
15cos(u)du=15sin(u)+C\frac{1}{5} \int \cos(u) du = \frac{1}{5} \sin(u) + C
最後に、uu5x+π35x + \frac{\pi}{3} に戻すと、
15sin(u)+C=15sin(5x+π3)+C\frac{1}{5} \sin(u) + C = \frac{1}{5} \sin(5x + \frac{\pi}{3}) + C

3. 最終的な答え

15sin(5x+π3)+C\frac{1}{5} \sin(5x + \frac{\pi}{3}) + C

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