0 < α < π/2 として、関数 F を

  F(θ) = ∫0θ x cos(x+α) dx

で定める。θ が [0,π/2] の範囲を動くとき、F の最大値を求めよ。
f(x) = x cos(x+α)

とおくと
0 < x < π/2 - α のとき f(x) > 0 で
π/2 - α < x < π/2 のとき f(x) < 0 である。

従って [0,π/2] の範囲 では F は x = π/2 - α のとき最大になる。

{ x sin(x+α) }' = x cos(x+α) + sin(x+α)
{cos (x+α)}' = - sin(x+α)
なので
{ x sin(x+α) + cos (x+α)}' = x cos(x+α)
よって
F(π/2 - α) = (π/2 - α) sin(π/2) + cos(π/2) - cos(α) = π/2 - α - cos(α)

答えは π/2 - α - cos(α)
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