定積分の問題

■問題

次の問題を積分せよ(定積分).

1 2 ( x 3 3 x 2 + 1 x )dx  

■答

21 4 +2 2  

■ヒント

定積分の基本式より

a b f( x )dx= [ F( x ) ] a b =F( b )F( a )  ・・・・・・(1)  

基本となる関数の積分より

x α dx= 1 α+1 x α+1 +C    Cは積分定数) ・・・・・・(2)

を用いる.

■解説

1 2 ( x 3 3 x 2 + 1 x )dx  

(計算しやすいよう, 1 x = x 1 2  (累乗)に変換)

= 1 2 x 3 dx3 1 2 x 2 dx+ 1 2 x 1 2 dx  

(定積分の基本式より,式を変形)

= [ 1 3+1 x 3+1 ] 1 2 3 [ 1 2+1 x 2+1 ] 1 2 + [ 1 1 2 +1 x 1 2 +1 ] 1 2  

(ヒントの式(1),(2)を適用する)

= [ 1 4 x 4 ] 1 2 3 [ 1 3 x 3 ] 1 2 + [ 2 x 1 2 ] 1 2   

= 1 4 ( 2 4 1 4 )( 2 3 1 3 )+2( 2 1 2 1 1 2 )  

= 161 4 ( 81 )+2( 2 1 )  

= 21 4 +2 2  

 

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最終更新日: 2024年7月16日