問題は、定積分 $\int_{0}^{1} \frac{1}{x+2b} dx$ を計算することです。ただし、$b > 0$です。解析学定積分積分対数関数積分計算2025/6/291. 問題の内容問題は、定積分 ∫011x+2bdx\int_{0}^{1} \frac{1}{x+2b} dx∫01x+2b1dx を計算することです。ただし、b>0b > 0b>0です。2. 解き方の手順まず、不定積分 ∫1x+2bdx\int \frac{1}{x+2b} dx∫x+2b1dx を計算します。u=x+2bu = x + 2bu=x+2b と置換すると、du=dxdu = dxdu=dx となります。したがって、∫1x+2bdx=∫1udu=ln∣u∣+C=ln∣x+2b∣+C\int \frac{1}{x+2b} dx = \int \frac{1}{u} du = \ln|u| + C = \ln|x+2b| + C∫x+2b1dx=∫u1du=ln∣u∣+C=ln∣x+2b∣+Cここで、CCC は積分定数です。次に、定積分 ∫011x+2bdx\int_{0}^{1} \frac{1}{x+2b} dx∫01x+2b1dx を計算します。∫011x+2bdx=[ln∣x+2b∣]01=ln∣1+2b∣−ln∣2b∣\int_{0}^{1} \frac{1}{x+2b} dx = [\ln|x+2b|]_{0}^{1} = \ln|1+2b| - \ln|2b|∫01x+2b1dx=[ln∣x+2b∣]01=ln∣1+2b∣−ln∣2b∣b>0b > 0b>0 より、1+2b>01+2b > 01+2b>0 かつ 2b>02b > 02b>0 なので、絶対値を外すことができます。∫011x+2bdx=ln(1+2b)−ln(2b)\int_{0}^{1} \frac{1}{x+2b} dx = \ln(1+2b) - \ln(2b)∫01x+2b1dx=ln(1+2b)−ln(2b)対数の性質 lna−lnb=lnab\ln a - \ln b = \ln \frac{a}{b}lna−lnb=lnba を使うと、∫011x+2bdx=ln(1+2b2b)\int_{0}^{1} \frac{1}{x+2b} dx = \ln\left(\frac{1+2b}{2b}\right)∫01x+2b1dx=ln(2b1+2b)3. 最終的な答えln(1+2b2b)\ln\left(\frac{1+2b}{2b}\right)ln(2b1+2b)