偶関数・奇関数の定積分

偶関数・奇関数の定積分
偶関数・奇関数の定積分について以下が成り立つ。

(1)

\(f\left(x\right)\)が奇関数のとき、
\[ \int_{-a}^{a}f\left(x\right)dx=0 \]

(2)

\(f\left(x\right)\)が偶関数のとき、
\[ \int_{-a}^{a}f\left(x\right)dx=2\int_{0}^{a}f\left(x\right)dx \]

(1)

\(f\left(x\right)\)は奇関数なので\(f\left(x\right)=-f\left(-x\right)\)となり、
\begin{align*} \int_{-a}^{a}f\left(x\right)dx & =\int_{-a}^{0}f\left(x\right)dx+\int_{0}^{a}f\left(x\right)dx\\ & =-\int_{-a}^{0}f\left(-x\right)dx+\int_{0}^{a}f\left(x\right)dx\\ & =\int_{a}^{0}f\left(x\right)dx+\int_{0}^{a}f\left(x\right)dx\\ & =-\int_{0}^{a}f\left(x\right)dx+\int_{0}^{a}f\left(x\right)dx\\ & =0 \end{align*} となるので与式は成り立つ。

(2)

\(f\left(x\right)\)は偶関数なので\(f\left(x\right)=f\left(-x\right)\)となり、
\begin{align*} \int_{-a}^{a}f\left(x\right)dx & =\int_{-a}^{0}f\left(x\right)dx+\int_{0}^{a}f\left(x\right)dx\\ & =\int_{-a}^{0}f\left(-x\right)dx+\int_{0}^{a}f\left(x\right)dx\\ & =-\int_{a}^{0}f\left(x\right)dx+\int_{0}^{a}f\left(x\right)dx\\ & =\int_{0}^{a}f\left(x\right)dx+\int_{0}^{a}f\left(x\right)dx\\ & =2\int_{0}^{a}f\left(x\right)dx \end{align*} となるので与式は成り立つ。

ページ情報
タイトル
偶関数・奇関数の定積分
URL
https://www.nomuramath.com/lm8i71i5/
SNSボタン