$\int_{-1}^{x} f(t) dt = 6x^2 - 3ax - a$ を満たす関数 $f(x)$ と定数 $a$ の値を求める問題です。

解析学積分微分定積分関数
2025/6/29
## 問題23

1. 問題の内容

1xf(t)dt=6x23axa\int_{-1}^{x} f(t) dt = 6x^2 - 3ax - a を満たす関数 f(x)f(x) と定数 aa の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、両辺を xx で微分します。積分区間に xx が含まれている定積分を微分すると、積分の中の関数に xx を代入したものが出てきます。したがって、
f(x)=12x3af(x) = 12x - 3a
次に、与えられた式に x=1x = -1 を代入します。すると、左辺の積分区間が 1-1 から 1-1 になるので、積分値は 00 になります。
0=6(1)23a(1)a0 = 6(-1)^2 - 3a(-1) - a
0=6+3aa0 = 6 + 3a - a
0=6+2a0 = 6 + 2a
2a=62a = -6
a=3a = -3
したがって、f(x)=12x3(3)=12x+9f(x) = 12x - 3(-3) = 12x + 9

3. 最終的な答え

f(x)=12x+9f(x) = 12x + 9
a=3a = -3
## 問題24

1. 問題の内容

axf(t)dt=3x2+2x5\int_{a}^{x} f(t) dt = 3x^2 + 2x - 5 を満たす関数 f(x)f(x) と定数 aa の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、両辺を xx で微分します。積分区間に xx が含まれている定積分を微分すると、積分の中の関数に xx を代入したものが出てきます。したがって、
f(x)=6x+2f(x) = 6x + 2
次に、与えられた式に x=ax = a を代入します。すると、左辺の積分区間が aa から aa になるので、積分値は 00 になります。
0=3a2+2a50 = 3a^2 + 2a - 5
この二次方程式を解きます。
(3a+5)(a1)=0(3a + 5)(a - 1) = 0
a=53,1a = -\frac{5}{3}, 1

3. 最終的な答え

f(x)=6x+2f(x) = 6x + 2
a=53,1a = -\frac{5}{3}, 1

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