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積分を解きます。

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積分を解きます

どうも、らららです。
積分を解きます。

解く積分

$$\int_{0}^{\frac{\pi}{2}}\log\cos xdx$$

今回の積分は収束するのですが、グラフを見ると収束するかどうか怪しいです。
ですが今回は収束の確認はせず収束するものとして計算していきます。

\begin{align} I&=\int_{0}^{\frac{\pi}{2}}\log\cos xdx \\&=\int_{0}^{\frac{\pi}{2}}\log\sin xdx \\&=\int_{\frac{\pi}{2}}^{\pi}\log\sin xdx \\&=\frac{1}{2}\int_{0}^{{\pi}}\log\sin xdx \\&=\frac{1}{2}\int_{0}^{\pi}\log2\sin\frac{x}{2} \cos\frac{x}{2}dx \\&=\frac{1}{2}\int_{0}^{\pi}\log2dx+\frac{1}{2} \int_{0}^{\pi}\log\sin\frac{x}{2}dx+\frac{1}{2}\int_{0}^{\pi}\log\cos\frac{x}{2}dx \\&=\frac{1}{2}\pi\log2+\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \log\sin xdx+\int_{0}^{\frac{\pi}{2}}\log\cos xdx \\&=\frac{1}{2}\pi\log2+2I \end{align}
$$I=\frac{1}{2}\pi\log2+2I$$
$$I=-\frac{1}{2}\pi\log2$$

これにより、

$$\int_{0}^{\pi}\log\sin xdx=-\pi\log2$$
$$\int_{0}^{\pi}\log\cos xdx=-\pi\log2$$
$$\int_{0}^{\frac{\pi}{2}}\log\sin xdx=-\frac{1}{2}\pi\log2$$
$$\int_{0}^{\frac{\pi}{2}}\log\cos xdx=-\frac{1}{2}\pi\log2$$

であることがわかります。

でたぁぁー!!

おしまーい

投稿日:202389

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ららら
ららら
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適当に書きたいことを書きます。

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