質問<546>2001/7/1
from=海苔町
「定積分」


積分範囲は0からaまでです。
∫x√(2ax-x^2)dx
よろしくお願いします。


お返事2001/7/5
from=武田


√(2ax-x2 )=tとおくと、
2乗して、
2ax-x2 =t2 2 -2ax+t2 =0
x=a±√(a2 -t2 )
(2a-2x)dx=2tdt

     2t
dx=──────dt
   2a-2x

    t
  =───dt
   a-x

      -t
  =─────────dt
   ±√(a2 -t2 )

x|0─→a
──────
t|0─→a

a             a                -t
∫x√(2ax-x2 )dx=∫{a±√(a2 -t2 )}t─────────dt
0             0             ±√(a2 -t2 )

   a    -at2      a
  =∫ ─────────dt-∫t2 dt=※
   0 ±√(a2 -t2 )    0

t=acosθとおくと、dt=-asinθdθ
t|0─→a
──────
θ|π/2→0

   0  -a・a2 cos2 θ           a3 
 ※=∫  ─────────(-asinθ)dθ-───
   π/2   ±asinθ             3

      0         a3 
  =±a3 ∫  cos2 θdθ-──
      π/2        3

      0  1+cos2θ    a3 
  =±a3 ∫  ──────dθ-──
      π/2   2       3

       1  sin2θ 0   a3 
  =±a3 [─θ+────]  -───
       2   4  π/2   3

        π   a3 
  =±a3 (-─ )-──
        4   3

    a3 
  =-──(4±3π) ……(答)
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