次を計算せよ。
原始関数を探す前に積分を分ける。 因子 には初等的な原始関数がないので、置換積分や部分積分を試みても行き詰まる。積分区間が について対称なので、代わりに次のように分ける:
第1項を偶奇で分類する。 は奇関数、 は偶関数、 も偶関数である。奇 偶 偶 は奇なので、被積分関数全体が を満たす。対称な区間では奇関数の積分はつねに になる。 上の符号付き面積が 上の符号付き面積をちょうど打ち消すからである:
これがこの問題の核心で、いかにも難しそうな項は囮である。
第2項を半円と見抜く。 曲線 は のもとで と同値であり、半径 の円の上半分である。つまりこの積分は原始関数を求めるものではなく、幾何的な面積である:
組み直す。 半円の面積に定数 を掛け、消えた奇関数の部分を足すと:
数値で確かめる。 上で複合シンプソン則を使うと、被積分関数全体では 、奇関数の部分だけでは となり、厳密値 と打ち消しの議論の両方が確認できる。
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