$$$\frac{\sin{\left(2 z \right)}}{z}$$$の積分
入力内容
$$$\int \frac{\sin{\left(2 z \right)}}{z}\, dz$$$ を求めよ。
解答
$$$u=2 z$$$ とする。
すると $$$du=\left(2 z\right)^{\prime }dz = 2 dz$$$(手順は»で確認できます)、$$$dz = \frac{du}{2}$$$ となります。
この積分は次のように書き換えられる
$${\color{red}{\int{\frac{\sin{\left(2 z \right)}}{z} d z}}} = {\color{red}{\int{\frac{\sin{\left(u \right)}}{u} d u}}}$$
この積分(正弦積分)には閉形式はありません:
$${\color{red}{\int{\frac{\sin{\left(u \right)}}{u} d u}}} = {\color{red}{\operatorname{Si}{\left(u \right)}}}$$
次のことを思い出してください $$$u=2 z$$$:
$$\operatorname{Si}{\left({\color{red}{u}} \right)} = \operatorname{Si}{\left({\color{red}{\left(2 z\right)}} \right)}$$
したがって、
$$\int{\frac{\sin{\left(2 z \right)}}{z} d z} = \operatorname{Si}{\left(2 z \right)}$$
積分定数を加える:
$$\int{\frac{\sin{\left(2 z \right)}}{z} d z} = \operatorname{Si}{\left(2 z \right)}+C$$
解答
$$$\int \frac{\sin{\left(2 z \right)}}{z}\, dz = \operatorname{Si}{\left(2 z \right)} + C$$$A